科学家证明地球黄金等贵金属来自早期陨石轰击

2011-9-13 10:35 来源: 中国科学院
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  按照地球形成理论,地球上的贵金属早已沉入地核,人类不可能开采出大量的黄金。但已开采出的大量黄金和其他贵金属从何而来?据美国物理学家组织网9月7日报道,英国布里斯托尔大学最近对地球上最古老岩石进行的超高精度分析证明,这些贵金属是地球形成两亿多年后,随陨石落到地面的。该研究发表在最新一期的《自然》杂志上。

  在地球形成过程中,融化的铁逐渐沉淀到中心形成地核,其中也包含了金、铂等这些主要贵金属。虽然地核中所含的贵金属数量足够覆盖整个地球表面达4米厚,但却无法开采。按照这种理论,在地球的硅酸盐幔层中贵金属所剩无几,可开采量远远低于现在已经开采出来的数量。而事实上,地幔中的贵金属含量比推测的要多上千倍。

  另一种理论认为,这些多出来的贵金属来自陨石雨的撞击。由此将陨石中所含的金、铂加入到地幔层,却没能进入更深的地核。为了检验这一理论,布里斯托尔大学地球科学院同位素研究组对来自格陵兰近40亿年前的古老岩石进行了分析,该岩石由英国牛津大学斯蒂芬·姆巴斯教授采集,其地质年代恰好处于地核形成后不久,陨石雨“轰炸”地球之前的这段时间,为研究当时的地质成分提供了独一无二的窗口。

  研究人员对岩石中的钨同位素构成进行了检测。结果发现,一克格陵兰岩石中仅含有千万分之一克的钨,其中钨182含量与现代岩石相比低了百万分之十五,数字虽小却暗藏了巨大变化。钨同位素的构成能清晰显示地球原有物质和外来陨石添加的物质。根据计算,通过陨石雨降落到地球上的黄金数量和地球上多出来的可开采部分惊人地一致。

  “岩石中钨的含量极少。从样本中提取钨,对同位素构成进行精确分析,都要求极其精确。我们也是世界上第一家能做这种高质量分析的实验室。”同位素研究组的马赛厄斯·威尔博德说,陨石雨对地球造成了巨大影响,搅动了地幔层巨大的对流进程。

  据估计,当时地球被2000亿亿吨的陨石物质轰击,现在经济社会和关键工业中的大部分贵金属,都来自这偶然的“轰炸”。