澳大利亚的研究人员发现，地震产生的压力可以触发石英脉产生足够的电力来形成大块的金块。

　　金块通常在石英脉中发现。这种矿物的压电特性可能是原因所在

　　当地壳中的含金热液在地震的作用下沿着断裂网络移动时，大多数的金块起源于石英脉。澳大利亚墨尔本莫纳什大学(Monash University)的地质学家、该研究的首席研究员克里斯·沃伊西(Chris Voisey)说:“(石英脉)是在数千次地震事件的积累下形成的。”“有一个断层变成了石英脉，然后它会在很多很多次地震中反复破裂……每次它破裂时，地壳深处的含金流体就会流过它。”

　　金的运输和沉积背后的整体机制相对来说已经被很好地理解了，但是在石英脉中形成大块金块仍然是一个谜，特别是考虑到热液中金的浓度很低以及石英的化学惰性。西澳大利亚大学(University of Western Australia)的地质学家劳拉·佩特拉(Laura Petrella)解释说:“在这种情况下，黄金以微量分子的形式在流体中运输。”佩特拉没有参与这项研究。“因此，考虑到流体中只有少量的黄金，我们很难理解大块的金块是如何形成的。”

　　众所周知，石英脉在受到机械应力(比如地震)的作用时，会释放出可测量的电荷，这种现象被称为压电。为了研究地震引起的石英压电放电是否可以解释金块的形成，研究人员用石英板进行了实验。这些平板被放置在装有富含金的溶液的密封室中，地震的震动被机械地复制出来。

　　Voisey解释说:“使用我们的模型，你有一个石英脉，它在‘地震’期间破裂，富含黄金的流体冲过，但由于地震，地面在震动，所以它都在嘎嘎作响，这种嘎嘎声会给脉壁中的石英晶体施加压力，并产生电压。”“如果电压足够高，即高于含金配体或含金分子的氧化还原电位，那么金就会被还原，因此它会从分子中分离出来——它会沉淀为天然金。”

　　不出所料，破碎的石英产生了一个电场，导致溶液中的金纳米颗粒被抽出，并以颗粒的形式沿着矿脉沉积。然而，这并不是故事的结尾。

　　实验重现了地震对浸在含金溶液中的石英板的影响，结果发现，金颗粒已经存在的地方会长成更大的金团。这也许可以解释大块金块的增长

　　Voisey说:“当(金)沉淀时，它就会成为持续电子捐赠的焦点，因为金是导体，而石英是绝缘体。”“如果你把金放在一块石英上，你使石英变形，它就会利用这个电压来提供自己的电子，当它这样做的时候，它就会成为进一步从流体中减少金的焦点，它会长大，变成一个大的金块。”

　　Voisey说这项工作是“纯粹的科学努力”。“最酷的是，我们正在解释一些我们无法解释的事情。我们知道很多关于金矿化的知识——人们一直在研究这个问题，但这只是其中一个小小的突出发现。”

　　佩特雷拉说，研究石英的电学特性是一个“新颖的想法”。“这非常有趣……当然，这种类型的金矿是由于地壳破裂而形成的，所以我们已经知道它们是由于地震而形成的……但它们实际上表明，石英的特定性质可能能够触发最初在流体中的金的沉积。”

　　她说，这项工作的一个限制是，为了使该过程起作用，石英需要已经结晶，这可能并不总是如此。“这一理论对我们所说的重新动员非常有效。再活化是指已经形成了一条含有黄金的矿脉，当你对这条矿脉施加更大的压力时，你就会移动，重新溶解黄金，然后再沉淀黄金。所以在重新调动的情况下，他们提出的这个理论会非常有效。”

　　她说，研究人员的发现可能在金矿开采中有重要的应用。他说，矿业勘探者会对如何浓缩黄金非常感兴趣，因为这将有助于找到高品位金矿显然，在黄金富集的地方开采更为环保。

　　茱莉亚以科学通讯员的身份加入了《化学世界》团队

　　2023年5月到期。在此之前，她花了8年时间领导临床和科学公司

　　英国皇家药学会(Royal Pharmaceutical Society)的官方期刊《The Pharmaceutical Journal》是药剂师的会员机构。查看完整档案