地震により水で満たされた空洞が開く
このプロセスを解明するために、ウェザーリーとヘンリーは基本的に地殻の一部、特に金を含む岩石の地質学者をコンピューター内で再現しました。モデルは、地下の断層をシミュレートします。断層は、斜めに上下に並んだ 2 つの岩塊でよく発生します。研究者らの説明によると、この岩石の境界にある細かい亀裂は通常、間隙水で満たされている。彼らはこのモデルを使用して、地震がこの断層を引き裂き、岩の塊を互いに押しつけたり、バラバラにしたりしたときに何が起こるかを判断しました。
シミュレーションでは、この突然の動きにより、水で満たされた岩石の空洞が大幅に膨張することが示されました。マグニチュード 2 の弱い地震の場合は 130 倍、マグニチュード 6 の地震の場合は 13,000 倍になります。 「この膨張により、この空洞内の圧力が突然低下し、その中の水が微細な蒸気に霧化される」と研究者らは報告している。エンジニアはこのプロセスを「フラッシュ蒸発」という用語を使用します。
フラッシュ蒸発により金が沈殿します
しかし、これは水に溶解した貴金属に影響を与えないわけではありません。圧力の急激な低下により、水蒸気には溶液中に保持できる量よりも多くの金、銀、またはその他の貴金属が含まれます。間隙水への溶解度は主に圧力によって決まるため、「300メガパスカル、450度の温度では、間隙水は水1キログラム当たり4,200ミリグラムの金を溶解することができますが、フラッシュ蒸発中に圧力は1メガパスカル未満に低下します。」 、溶解度も 1 キログラムあたり 0.3 ミリグラムを下回ります」と研究者は説明します。その結果、地震の後、金は亀裂の壁に細かい層として沈着します。
もちろん、この種の出来事が一度発生しただけでは、経済的に利用可能な金鉱床を生み出すには十分ではないと科学者らは強調する。しかし、地殻変動が活発な場所では、このすべてが一定のサイクルで繰り返されます。つまり、亀裂が開き、金が堆積します。その後、新鮮な間隙水が、その中に溶けている金とともに周囲の岩石から流れ出ます。次の地震では、再びフラッシュ蒸発が起こり、金が再び落下します。時間が経つにつれて、この繰り返しにより、そのような場所に豊富な鉱脈が形成されます。 「例えばニュージーランドの南アルプスのような地殻活動を想定すると、経済的に実行可能な金鉱脈が形成されるまでに10万年もかからないでしょう」とウェザーリー氏とヘンリー氏は言う。この過程は、ムルンタウや他の鉱床がどのようにして形成されたのかを説明しています。
