研究人员们在古海洋沉积盆地中发现了全新的成矿过程
时间：2017年4月20日
来源：基尔亥姆霍兹海洋研究中心（Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel，GEOMAR）
摘要：南非威特沃特斯兰德盆地拥有全球已知的最大“黄金仓库”，可是它是如何形成的呢？科学家们找到了答案——它形成于30亿年前，原油和热液起了关键作用。
左图为铀矿包裹在黄金外的形态，右图是利用计算机程序去除铀矿包裹后的对比图，大量黄金“露出真身”
供图：S. Fuchs/基尔亥姆霍兹海洋研究中心
威特沃特斯兰德盆地（Witwatersrand basin）是地球上已知的最大黄金资源产地，乍一看，这好像和海洋研究没什么关系。可在它30亿年的地质历史中，它被海水覆盖过，被河流侵蚀过，也经历过多次干涸和泛滥阶段，之后又重归大海。1852年，勘探者J.H. Davis在此处发现了第一座金矿，引发了此后的“南非淘金热”，于是盆地中的大量金矿被人们所发现。尽管威特沃特斯兰德已经有几十年的研究历史，可金矿和原油的成因仍不为人所知。
一支来自加拿大和基尔亥姆霍兹海洋研究中心的科学家团队利用复杂的分析技术，成功揭开了成矿机制之谜。其研究结果近期被刊登在《前寒武纪研究》（Precambrian Research）杂志上。
科学家们从威特沃特斯兰德采集了矿床样品，通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对样品进行了高分辨率分析，并利用全新的2D和3D软件进行数据处理。“我们在其中发现了石油，它们形成于地球上最早期生物所产生的有机质，而且正是这些石油使盆地中的铀开始迁移。晶质铀的纳米粒子在石油中絮凝，进而形成铀矿，” 研究中心的Sebastian Fuchs博士，也是论文的第一作者说道，“这种滚烫的热液和我们如今在海底黑烟囱系统中发现的流体一样，能将溶解的金元素搬运至沉积区，形成水包油型乳化剂。热液中的油滴促使了天然金的高效化学沉积，进而形成了结构极为复杂的金矿和铀矿。”
迄今为止，我们只知道天然流动的石油在金属的分布和富集中扮演了主要角色，可成矿过程仍是未解之谜。然而，通过高分辨率的成像技术，研究者们使成矿过程跃然于眼前。Sebastian Fuchs博士说：“该方法使我们首次观察到包埋在黄金中的残余石油。 ”
“石油产品和金属矿产在空间分布上竟有如此相依的关系，这太令人吃惊了！” Sebastian Fuchs介绍道，“我们希望我们的研究能够推动工业界和科学界探索到新矿产。可能在将来的某一天，我们可以从开采的原油中提炼出黄金和其他金属元素。”
新方法使研究毫米与纳米级的海底颗粒物成为可能，另外还可以对微生物等体积极小的生物与化石开展研究。Fuchs 总结道：“不知道未来我们还能在海底发现些什么？”
翻译：胡砚泊
审校：颜磊
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