Phát hiện “nhà máy vàng” khổng lồ của Trái Đất

Nhà địa chất biển Christian Timm từ Trung tâm Nghiên cứu Đại dương GEOMAR Helmholtz Kiel (Đức) và các cộng sự từ New Zealand, Úc, Đức và Nga đã khám phá ra các “nhà máy vàng” của Trái Đất khi nghiên cứu Cung đảo Kermadec và máng Havre.

Đó là một hệ thống kiến tạo hoạt động mạnh ở phía Bắc New Zealand, thuộc khu vực Nam Thái Bình Dương.

“Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy sự nóng chảy của lớp phủ ngậm nước bên dưới các cung đảo là động lực chính thúc đẩy sự làm giàu vàng” – tiến sĩ Timm nói với SciTech Daily.

Lớp phủ là lớp dày nhất trong kết cấu của Trái Đất, nằm bên dưới lớp vỏ.

Để hiểu về “cuộc đời” của vàng và các kim loại quý khác trong quá trình nóng chảy của lớp phủ, nhóm nghiên cứu đã kiểm tra 66 mẫu thủy tinh núi lửa được thu thập từ đáy biển ở Cung đảo Kermadec và máng Havre.

Thủy tinh núi lửa vốn được hình thành từ các vụ phun trào mạnh mẽ, trong đó một số mảnh là “thủy tinh nguyên thủy”, bảo toàn thành phần hóa học ban đầu của magma.

Khi phân tích các mẫu này, họ nhận thấy nồng độ vàng của chúng thường cao hơn nhiều lần so với magma tương tự từ các sống núi giữa đại dương.

Điều này cho thấy dưới cung đảo Kermadec, lớp phủ ngậm nước tan chảy ở nhiệt độ cao, giải phóng vàng trực tiếp vào magma với nồng độ cực cao.

Tỉ lệ vàng/đồng cao bất thường cũng cho thấy phần lớp phủ này đã bị cạn kiệt trước đó rồi tiếp tục trải qua quá trình tan chảy lặp lại nhiều lần ở mức độ cao.

Đây chính là cơ chế cốt lõi giúp tích tụ vàng, dù hàm lượng này vẫn còn thấp hơn nhiều so với mức có thể khai thác kinh tế.

Như vậy, sự làm giàu vàng không phải là kết quả của một sự kiện nóng chảy duy nhất, mà là của nhiều giai đoạn, trong đó lớp phủ ở những khu vực giống như khu vực được nghiên cứu đóng vai trò như nhà máy luyện kim.

Những phát hiện này hướng sự chú ý sâu hơn xuống lòng đất, nhấn mạnh rằng quá trình tiến hóa hóa học của lớp phủ đóng vai trò quan trọng cùng với các quá trình gần bề mặt trong việc hình thành các mỏ vàng.

Chúng cũng có thể giúp giải thích tại sao các mỏ sunfua thủy nhiệt dọc theo các cung đảo ngầm dưới biển thường giàu vàng.

“Về cơ bản, chúng ta đang xem xét bước đầu tiên trong vòng đời của vàng” – tiến sĩ Timm kết luận.

Nghiên cứu này vừa được công bố trên tạp chí khoa học Communications Earth & Environment.