作者 李傳福 史湘綺

在地球的漫長歷史中，黃金一直以其稀有和美麗吸引著人類的目光。金塊，尤其是那些被稱為“狗頭金”的巨大金塊，更是因其壯觀的形態和高昂的價值而備受矚目。然而，這些大自然的鬼斧神工是如何造就這些珍貴的寶藏的呢？近期發表在《自然—地球科學》雜志上的一項科學研究為我們揭開了謎團。


狗頭金 圖片來源：Ian Dagnall/Alamy

澳大利亞蒙納士大學地質學者克里斯托弗·沃伊齊領導的研究團隊發現，地震可能是形成狗頭金的關鍵因素。在地震頻繁的地區，石英脈中的石英晶體在受到壓力時會產生壓電效應，即在晶體中產生電荷。這種電荷能夠將溶解在地質流體中的金離子吸引到石英表面，形成金的沉積。

忘掉河里淘金吧，大多數黃金都是從石英脈礦床中開采出來的 圖片來源：COLIN HAWKINS/GETTY IMAGES

石英，這種由硅和氧組成的簡單礦物，是自然界中唯一一種晶體結構缺乏對稱中心的常見礦物。這種獨特的結構使得石英在受到擠壓時能夠產生電能。在實驗室中，研究人員通過模擬地震產生的應力，觀察到石英晶體在含金溶液中確實能夠產生電場，并將金離子還原成固態金，沉積在石英表面。

在實驗室中，研究人員發現，即使是微小的石英晶體，也能在受到壓力后產生足夠的電壓來吸引并沉積金離子。這一過程在自然界中可能被放大了無數倍。在地震多發的地區，石英脈中的石英晶體可能反復經歷壓電效應，逐漸積累金的沉積，最終形成我們所見的狗頭金。

X光成像三維重建圖展現了石英中的優質黃金 圖片來源：CHRIS VOISEY

地震不僅能夠產生足夠的力量來擠壓石英晶體，還能促進金離子在石英表面的沉積。隨著時間的推移，這些沉積逐漸累積，形成了我們今天所見的壯觀金塊。這一過程不僅解釋了狗頭金的形成，也為我們提供了一個全新的視角來理解地球內部的地質活動如何影響礦物的分布和形成。

這項研究不僅為我們揭示了狗頭金的形成之謎，還展示了地震和礦物之間復雜的相互作用。它讓我們認識到，地球的自然力量遠比我們想象的要復雜和精妙。隨著科學技術的進步，我們或許能夠進一步揭開更多大自然的秘密，發現更多隱藏在地球深處的寶藏。

來源: 李傳福