南極洲埃里布斯山火山每日噴射微觀黃金粒子
重點速覽
- •埃里布斯山位於距南極點約840英里的羅斯島上,是已知唯一會向空中大量噴射結晶黃金的火山。
- •研究人員在1991年估計,該火山每天釋放約80克微觀金塵,每年合計約900盎司,按當前金價估計價值約360萬美元。
- •黃金粒子呈現精緻的切面幾何晶體結構,可在電子顯微鏡下觀察到,部分粒子的直徑可達約60微米。
- •風流會將微觀黃金粒子擴散至距火山達1,000公里外才沉降,使得收集這些黃金並不切實際。
- •科學家提出了兩種競爭性的晶體形成理論——從冷卻的氯和硫化合物中結晶,或在熔岩湖表面沉積成殼——而數十年的監測數據最終可能有助於解答這個問題。

南極洲埃里布斯山火山每日噴射微觀黃金粒子
據研究人員表示,南極洲的埃里布斯山(Mount Erebus)——全球最南端的活火山之一——數十年來持續噴射微觀結晶黃金粒子。這一現象雖然在火山系統中並非完全獨一無二,但因其黃金粒子的產量及獨特的晶體結構而備受矚目。
埃里布斯山位於羅斯島(Ross Island),坐落於羅斯海(Ross Sea)——一個距南極點約840英里的深灣。該火山的特徵並非猛烈噴發,而是一座持續冒泡的熔岩湖,不斷釋放氣體。這些氣體中嵌有細微的黃金粒子。全球僅有少數火山能維持長期存在的熔岩湖,這使得埃里布斯山成為研究深層地球物質如何到達地表的一個相對易於觀測的天然實驗室。
1991年,研究人員估計埃里布斯山每天向大氣中釋放約80克——約合2.5金衡盎司——的微觀金塵。這相當於每年約900盎司,按當前金價計算價值約360萬美元。然而,收集這些黃金並不切實際。這些粒子極為微小,風流會將它們擴散至距火山達1,000公里外才沉降到地面。
在火山排放物中發現黃金痕跡並非前所未有。例如,科學家曾在夏威夷的火山周圍探測到黃金。然而,埃里布斯山是已知唯一會向空中大量噴射結晶黃金的火山。
正如一篇雅虎新聞的文章所解釋的:「火山本質上是地殼上的一個洞,來自地下深處的熔融物質從中湧升上來。」
在地核與地表之間,存在著數千英里幾乎不可穿透的岩石——稱為地函。地函從地殼下方約22英里處一直延伸至地核,地球中心與地函的邊界位於約1,800英里的深度。
科學家估計,地球的熔融外核含有約99.9%的地球黃金及其他貴金屬。據估算,地球中心可能蘊藏多達1.6千萬億噸的黃金——足以在整個地球表面覆蓋一層20英寸厚的金屬。雖然開採地核是不可能的,但自然地質過程偶爾會將少量黃金輸送至地表附近。
儘管熔岩溫度極高,但無法使黃金氣化。純金的沸點遠高於火山溫度,這意味著從地球中湧出的黃金通常處於液態。研究人員認為,黃金是透過存在於高溫火山氣體中的揮發性含氯或含硫化合物被輸送至地表的。
埃里布斯山噴射出的黃金晶體結構獨特。據雅虎新聞報導:「在電子顯微鏡下,這些粒子呈現為精緻的、有切面的、近乎完美的幾何晶體,而非不規則的微粒,部分粒子的直徑可達約60微米。」
一種理論認為,在埃里布斯山周圍特定的環境條件下,隨著氣體冷卻,黃金會從氯和硫化合物中結晶出來。然而,這些化合物通常僅含有微量的黃金,目前尚不清楚如此大的晶體是如何形成的。
另一種替代理論提出,黃金逐漸在熔岩湖表面沉積形成一層硬殼,然後被上升的氣體吹入空中。由於埃里布斯山數十年來持續活躍並受到研究——由埃里布斯山火山觀測站及鄰近麥克默多站(McMurdo Station)的工作團隊監測——研究人員擁有一份長期的數據集,最終可能有助於區分這兩種競爭性的機制。
正如雅虎新聞所描述的:「埃里布斯山的某些特質——無論是化學成分、環境溫度、地質構造還是其他因素——似乎賦予了它一種獨特的能力,能像調皮的精靈一樣在雪地上灑落金粉。」