[揽瓜阁精读] 100. 金矿的形成

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PennyWen95

[揽瓜阁精读] 100. 金矿的形成
您戒指中的黄金或您正在填充的黄金或您的手表很可能是南非的。有史以来开采的所有黄金中有近40%来自那里，足以形成一个16.6米高的金色球体，价值约50亿美元。这一切都来自一个相对较小的省份，称为威特沃特斯兰德（见地图）。没有其他地方在一个地方有这么多黄金，尽管经过几十年的搜索，但在世界其他地方只发现了少数类似的金矿。非凡的过程必须结合在一起才能形成它，但尽管经过一百年的研究，人们仍在争论这些过程的性质。
这并不是说黄金已经全部消失了，但在地表以下近4公里处，许多矿山正在接近不可持续的深度。现在，矿业公司正在寻求研究人员帮助他们找到更浅、更容易获得的矿石。问题在于，地质学家已经分裂成两个不同的，通常是激烈的阵营，有两种相互竞争的理论，预测新的，更浅的金矿将在完全不同的地方找到。在没有达成共识的情况下，矿业公司被迫尝试这两种预测，或者使用更有条理但昂贵且耗时的搜索策略。
有些事情是每个人都同意的。威特沃特斯兰德（Witwatersrand）金矿形成于大约30亿年前，当时地球非常年轻，古代与爱尔兰的大小相当，位于高山山脉和古老的海洋之间。风雨侵蚀了峦峨不绝的山脉，将碎片流淌成湍急的河流。当他们到达后来的土地时，河流放慢速度并形成辫状平原 - 许多水道连接和分开的地方 - 并在河道中倾倒沙子和砾石。土地因构造活动而沉没，其沉没量与沙子和鹅卵石沉积的速度相匹配，直到7公里厚的鹅卵石，砾石和沙子层积聚。
但魔鬼在细节中，黄金究竟来自哪里。进入对立的理论。根据“砂矿”理论，黄金与鹅卵石同时沉积。这个想法是，侵蚀产生的碎片中有“砂砾” - 沙子，砾石和含金的黄金颗粒，也被古老的河流带到威茨山谷（见图）。然而，“表观遗传”理论使黄金在几亿年后到达，当时含有溶解金的热水挤压穿过岩石深处的孔隙，与鹅卵石床中的铁和碳发生化学反应，从而将其黄金倾倒在那里（见图）。如果砂矿理论是正确的，那么在该地区的所有鹅卵石床中都应该找到新的黄金。但是，如果表观遗传学家是对的，那么观察任何不含大量铁的鹅卵石床是没有意义的，甚至在鹅卵石附近的其他铁质岩石中都可能发现黄金。
表观遗传学理论说，大约22亿年前，含有金硫复合物，砷，钴，镍和硫的热水侵入地下深处的Wits盆地，穿过比爱尔兰更大的区域的孔隙和裂缝。当这些水到达河床沉积物时，它们开始与铁矿物发生反应，释放出溶解的金，并从铁和硫中形成黄铁矿。

George_chen

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P1: · 世界上40%的金矿都来自W；人们仍在争论其形成的原因
P2:   ·有两个对立的理论来预测金矿，矿业公司try both 理论
P3:   ·金矿形成：从风化、脱落到river，冲到平原，平原下沉，pebbles、gravel和sand积累
P4:   ·两种理论
         -‘placers’理论：当时形成(gold among)，新的gold能在所有鹅卵石河床看见
         -‘epigenetic’理论：晚几百万年形成（hot water),gold能在其他ironbearing rock发现
P5:          -补充epigenetic 理论：hot water release dissolved gold and form pyrite

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P1大部分黄金可能都来自南非。南非的一个省份有着世界上最多的黄金储量，并且目前只开发了一小部分。它的形成必然有特殊的反应，但人们还没研究明白。
P2挖矿公司希望研究人员能帮助他们找到浅层的黄金。但问题是科学家分成了两派，认为黄金在不同的地方。挖矿公司只好尝试两个方法。
P3人们在一些方面达成了共识。金矿在三十亿年前形成。风雨侵蚀了山。当他们到达平坦的陆地，河流减速并形成了平原，留下了沙子并开拓了河道。大陆下沉，下沉的速度就是砂砾沉积的速度，直到厚厚的一层鹅卵石累积。
P4分歧在于金从哪里来。placer理论认为金矿和鹅卵石同时形成，鹅卵石带来了金矿。Epigenetic理论认为含有金的高温液体与铁和碳发生化学反应。如果placer理论正确，那么金应该在砂砾沉积的地方。如果epigenetic理论正确，金矿应该在铁矿附近。
P5大约二十二亿年前，含有金的高温水流流入了盆地，穿过了比爱尔兰还大的地区。当这些水流到达河床时，与铁反应，析出了金。

jzk123

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