![]() |
Когда одна тектоническая плита опускается под другую, в ней образуются магмы, богатые летучими веществами, такими как вода, сера и хлор. По мере подъема магмы выделяют магматические жидкости, в которых сера и хлор связываются с металлами, такими как золото и медь, и переносят их к поверхности Земли. Поскольку экстремальные условия, характерные для природных магм, очень сложно воспроизвести в лабораторных условиях, точная роль различных форм серы в переносе металлов остается весьма спорной. Однако инновационный подход группы специалистов из Женевского университета (UNIGE) показал, что сера в ее бисульфидной (HS-) форме имеет решающее значение для переноса золота в магматических флюидах. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience. Когда сталкиваются две тектонические плиты, субдуцирующая плита погружается в мантию Земли, нагревается и высвобождает большое количество воды. Эта вода понижает температуру плавления мантии, которая плавится под высоким давлением и при температуре свыше тысячи градусов Цельсия, образуя магму. Поскольку жидкая магма менее плотная, чем остальная часть мантии, она мигрирует к поверхности Земли.
Таким образом, магматические флюиды состоят частично из воды, а также из растворенных летучих элементов, таких как сера и хлор. Эти два элемента имеют решающее значение, поскольку они извлекают золото, медь и другие металлы из силикатного расплава в магматический флюид, тем самым способствуя их миграции к поверхности. Несколько форм серыСера может легко восстанавливаться или окисляться, то есть получать или терять электроны — этот процесс известен как окислительно-восстановительный. Окислительно-восстановительное состояние серы очень важно, поскольку оно влияет на ее способность связываться с другими элементами, например, с металлами. Однако уже более десяти лет в научном сообществе не утихают споры: каково окислительно-восстановительное состояние серы, присутствующей в магматическом флюиде, который мобилизует и переносит металлы? Золтан Заяц, доцент кафедры наук о Земле факультета естественных наук УНИГЕ и соавтор исследования, объясняет:
Методологическая революцияКоманда UNIGE поместила кварцевый цилиндр и жидкость с составом, аналогичным составу магматического флюида, в герметичную золотую капсулу. Затем капсула была помещена в сосуд под давлением, в котором были созданы условия давления и температуры, характерные для магм, залегающих в верхней части земной коры.
В ходе экспериментов кварцевый цилиндр разламывается, позволяя синтетическому магматическому флюиду проникнуть внутрь. Затем кварц улавливает микроскопические капли жидкости, подобные тем, что встречаются в природе, а форма серы в них может быть проанализирована при высокой температуре и давлении с помощью лазеров и аналитической техники, известной как спектроскопия комбинационного рассеяния. В то время как предыдущие спектроскопические эксперименты обычно проводились при температуре до 700 °C, команде UNIGE удалось поднять температуру до 875 °C, характерных для природных магм. Бисульфид как переносчикИсследование показало, что бисульфид (HS-), сероводород (H₂S) и диоксид серы (SO₂) являются основными видами серы, присутствующими в экспериментальных жидкостях при магматических температурах. Роль бисульфида в переносе металлов уже была хорошо задокументирована в низкотемпературных, так называемых гидротермальных флюидах, которые происходят из более высокотемпературных магматических флюидов. Однако считалось, что бисульфид обладает весьма ограниченной стабильностью при магматических температурах. Благодаря своей передовой методике команда UNIGE смогла показать, что и в магматических флюидах бисульфид отвечает за перенос большей части золота.
Ранее ученые выяснили, как в магме разделяются тяжелые и легкие изотопы. 16.12.2024 |
Экология
![]() | |
Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья | |
Когда вы гуляете по сосновому лесу, ... |
![]() | |
От древних вулканов до минеральных кладов: исследуй Карелию | |
Участники научно-популярного маршрута смогут у... |
![]() | |
Секреты древних пород: что рассказал апатит из Северного Приладожья | |
Ученые из Санкт-Петербургского государств... |
![]() | |
Будущее без PFAS — будущее без вредной химии | |
PFAS — это группа химических в... |
![]() | |
Лед тает, время идет: как ученые спасают Арктику | |
Арктические льды тают все быстрее, и ... |
![]() | |
Семь лиственниц и миллионы данных: в Арктике запустили уникальный полигон | |
В День российской науки в Лабытнанги запу... |
![]() | |
Ледяной щит Гренландии разваливается: что это значит для планеты | |
Гренландский ледяной щит, второй по велич... |
![]() | |
Литиевый ренессанс: как переработка батарей меняет правила игры | |
Переработка литиевых батарей — это&... |
![]() | |
Потепление океана вчетверо ускорилось по сравнению с восьмидесятыми годами | |
Согласно новому исследованию Университета Реди... |
![]() | |
К 2100 году уровень моря может подняться более чем на 1,9 метра | |
По мере усиления глобального климатического кр... |
![]() | |
Великобритания запускает схему возврата депозитов за пластиковую тару | |
Правительство Великобритании пообещало покончи... |
![]() | |
Уборные андских лам помогают экосистеме восстановиться после таяния ледников | |
Изменение климата приводит к таянию ледни... |
![]() | |
Пластик в замкнутом круге: как победить растущие горы отходов | |
Переработка пластиковых отходов — с... |
![]() | |
В ORNL разработан метод редактирования полимеров для переработки пластиков | |
Ошеломляющее количество пластиковых отходов, о... |
![]() | |
В СПбГУ создали эффективный метод очистки биодизеля от глицерина | |
Ученые из Санкт-Петербургского университе... |
![]() | |
С помощью искусственного фотосинтеза получен биоразлагаемый прекурсор нейлона | |
Нейлон, прочный и эластичный материал, ка... |
![]() | |
Исследуется обеззараживание воды с помощью светодиодной технологии UV-C | |
Компания LED UV-C Systems изучает возможности ... |
![]() | |
Для спасения среды от пластика предложили принцип «пятерной спирали» | |
Загрязнение микропластиком разнообразно по&nbs... |
![]() | |
Weed Science: Внедрение мельниц поможет эффективнее бороться с сорняками | |
Недавние исследования показывают перспективнос... |
![]() | |
В Корее предложили новый метод исследования нейротоксичности из-за ПФОС | |
Термин омика означает изучение всей совокупнос... |
![]() | |
Фаги в сельском хозяйстве защитят растения от бактерий без вредных химикатов | |
Представьте себе мир, в котором сельскохо... |
![]() | |
В СПбГУ создали фотокатализатор для очистки воды от органики | |
Ученые из Санкт-Петербурга создали новое ... |
![]() | |
Ученые исследовали температурные изменения в грунтах под зданиями Салехарда | |
Ученые Ямала проанализировали информацию о&nbs... |
![]() | |
Новый экологически безопасный реагент поможет с разливами нефти в Арктике | |
Ученые создали новое вещество, которое поможет... |
![]() | |
Экологически чистые установки: Британия ведет автопром к зеленой революции | |
Британский центр перспективных силовых установ... |
![]() | |
Температура поверхности и глубинных вод океана побила рекорд в 2024 году | |
Потепление океана в 2024 году привело к&n... |
![]() | |
Новый проект внедряет циркулярную систему для многоразовой пластиковой упаковки | |
Компания AIMPLAS объявила о запуске проек... |
![]() | |
Nature Climate Change: Арктические торосы под угрозой исчезновения | |
В Арктике старые многолетние льды все бол... |
![]() | |
Офис ЕС в Арктике — борьба за лидерство Европы в изучении полярных регионов | |
В январе 2025 года Европейский союз создаст Ев... |
![]() | |
Электронные отходы: новая золотая жила или экологическая бомба? | |
Постоянно растущие объемы электронных отходов ... |