美國西部淘金時代撿的天然金塊來自金隕石、純金的小行星嗎?
Gold nugget - Wikipedia
1,舊金山的天然金塊出現在淺層土壤里,撿完就沒了,深層岩石里沒有金礦。其它地區的岩石里的金礦主要含有金沙,需要用化學提取。
2,對天然金塊當中的包裹體的分析說明這些金塊在火成岩里形成,排除了原位沉積形成的可能性。
3,金的密度很大而且化學性質穩定,地球形成初期的金會沉入地心。已經有人懷疑地球上的金來自長達2億年的隕石撞擊階段,然後混入地殼。
Bling came from space: Earthamp;amp;amp;#x27;s gold and platinum arrived in a meteor shower that lasted 200MILLION years5,土壤的年齡在幾千萬年以內,而且金塊在土壤里會沉降。淺層土壤里的金塊如果來自隕石,應該落下的時間不長(地質學意義上)、沒有受地質運動影響。所以這些隕石本身就是金隕石?
6,已知的隕石類型包括石質、碳質、鐵鎳,與小行星類型一一對應。有了金隕石也應該有純金的小行星(原始行星金屬核心黃金部分的碎片)?
7,高光譜微納衛星(30公斤重)能在500km的高度上識別彩鋼板屋頂的品牌。如果把它改裝成探測器發射到小行星帶,能識別純金的小行星嗎?
China Spaceflight
樓上 @雲舞空城 解釋了加州的那些沙金是怎麼來的,我這裡來就事論事,簡單補充一下加州的金礦和淘金熱。手機碼字,可能有語句不通的地方==。
首先,舊金山雖然名字叫舊金山,但其實舊金山附近是不產黃金的。之所以它叫舊金山,是因為它是加州中北部的那個海灣的入口,淘金者如果從海路進入加州的金礦區,就得從海灣入口處的海峽經過,然後船再靠岸。進了那個海峽,淘金者就算是進了黃金之國的門,所以那個海峽叫金門,上面修的橋叫金門大橋。登陸之後,淘金者就把在加州的第一站叫做金山,後來為了區別於澳大利亞的金山,這裡就叫做舊金山。
那麼,1849年淘金熱開始的時候,加州的黃金到底在哪呢?在內陸的河流里,確切地說是內華達雪山的西坡,以及山腳下的薩克拉門托谷地和加州中央谷地。至於黃金是怎麼跑到河裡的,參見雲舞空城的答案。那麼這些黃金的源頭在哪呢?就在內華達雪山上。
內華達雪山的形成就造就了後來淘金熱的格局。現在的北美版塊和太平洋板塊在加州的邊界是個轉換邊界(聖安德烈斯斷層),但幾千萬年前不是。那時候,加州的海岸外有一個俯衝帶,法拉倫板塊俯衝到北美版塊底下,就像這樣:
因此,那裡就有了一個經典的俯衝帶的火山弧:
法拉倫板塊的地殼裡,金元素含量高。當法拉倫板塊俯衝到北美版塊底下以後,受到高溫高壓,發生部分熔融,就會形成岩漿。這些岩漿裡面就有大量的含金熱液。岩漿在高壓下,沿著北美版塊岩石中的薄弱部分一路往上沖,一邊上升一邊凝固,形成了火山弧的造山。衝到表面的岩漿,形成火山噴發,大部分沒有衝到表面的,就在地表以下凝固,形成了內華達雪山巨大的花崗岩山體。含金熱液也同時凝固,形成了岩金,混雜在花崗岩山體里。
後來到了大約2千萬年前,法拉倫板塊在加州的這一段,完全沉沒到北美下面去了,法拉倫板塊剩下的殘餘都在別處,比如可可斯板塊和胡安德富卡板塊,就像這樣:
胡安德富卡板塊位置比較靠北,仍然在俯衝,俯衝到北美的下面之後,也造成火山活動,就是現在仍然活躍的卡斯凱特山脈(1980年發生過大爆發的聖海倫火山就在其中),幾千萬年前的內華達雪山,就和現在的卡斯凱特山差不多。但內華達雪山因為其對應的那一部分法拉倫板塊已經俯衝殆盡,所以在2千萬年前停止了火山活動。
本來,內華達雪山的花崗岩山體和岩金都深藏在內華達雪山的中心,被表層覆蓋包裹著的,但是到了第四紀冰川時代,科迪勒拉冰蓋對內華達雪山進行了刨蝕,表面的很多岩層都被刨走了,黃金接近了地表。於是在河水的作用下,地表的黃金被侵蝕,形成了沙金,隨著河水流向了低處有人的地方,後來在19世紀被伐木的人發現。
其實,這座山的東西兩側都有黃金,但是為什麼淘金熱發生在西麓,至少有三個原因:
第一,內華達雪山西邊距離太平洋很近,之間也沒什麼阻擋,所以能充分接收太平洋的水汽,導致降水量大,從而使這一側的河流流量大,流域面積也大,所攜帶的沙金多、沉積範圍廣,增加了被發現的幾率;而山的東側是內陸,有嚴重的雨影效應,降水量少,河流大多短小、流量也小,因此所攜帶的沉積物不多,沙金也就自然少了。
第二,同樣是因為降水量的不同,內華達雪山的西側樹木茂盛,而東側植被稀疏,因此在1849年左右,到西側伐木的人多,而到東側伐木的人幾乎沒有。最初發現黃金的正是這些伐木的人。
第三,1840年代,加州還不能叫加州,而是墨西哥的地盤,內華達雪山東側的內華達、猶他等地也都屬於墨西哥,而且是邊陲地帶,道路十分難行,著名的唐納慘案就是因為想通過黑斯廷捷徑穿越內華達反而耽誤時間,之後遇上冬季風暴而發生的。而且,這一帶還盤踞著很多敵對白人的原住民,以及在當時還很奇葩的摩門教,讓很多美國人望而卻步。因此,從東部接近和進入加州的人遠不如來自西部海上的人,自然西坡發現黃金的概率就遠高於東坡。
那是不是東邊就完全沒有淘金者呢?也不是。加州的淘金者飽和之後,很多後來的人不想湊熱鬧,就另闢蹊徑去內華達雪山的東側尋找黃金,甚至也有在洛基山尋找的,他們很多都找到了,比如蒙大拿的弗吉尼亞城,懷俄明的大西洋城,科羅拉多的派克峰之類的地方,也都是淘金熱時代的目的地。這些地方很多都屬於洛基山,洛基山的形成原因雖然和內華達雪山不盡相同,但也有很多相似之處,因此也有黃金。
(這是一個金閃閃的回答,請注意防閃)
地質學概念上金礦床有各種類型,但歸根結底的產出形式只有兩種,岩金和沙金(包括nugget/金便便/狗頭金)。
岩金里的金子因為各種原因(主要是地下含金熱液)與圍岩生長在一起,由金元素「原地」結晶形成的礦床。可以簡單的理解成,金子從溶液里沉澱下來後就沒挪過窩,從而可以不考慮礦石的岩石類型、具體的成礦地質學因素。
(金含量逆天的岩金,具體是熱液成因的含金石英脈)
與原生的岩金相對的是「沉積型金礦」。 根據金顆粒大小的不同,人們賦予它們金沙、狗頭金、塊金(nugget)、金便便等稱呼。
(金便便,或者狗頭金,或者gold nugget。沙金只是小一些,不放圖了)
(以及,拒絕回答金沙江有沒有金沙的問題——反正國內禁止淘金,你就想去吧)
理解沉積型金礦,首先我們要理解什麼是沉積。
從字面意義上來,沉積作用就是一個岩石小顆粒在流體中停止運動堆積起來的過程。這裡面有三個要素:沉積物來源(岩石小顆粒/金子來源)、讓沉積物運動起來的流體介質(水/風)、發生沉降的條件(流體力學條件/或者粗略的說,流速)
而在這個問題裡面,重點是沉積物來源——也就是沉積型金礦床里,沙金/nugget的來源。
要知道,河流只是搬運含金礦砂的流體介質,但金子的來源,卻可以非常廣大:因為河流裡面河水的來源,是整個廣大的流域,它流經過的岩石區域,可以非常大。
(「流域/drainage basin」示意圖)
這就帶來一個情況:某地發現的沙金或nugget,它一定是古代河流沉積層里的物質,但它作為含金岩石破碎風化後被水沖走的沉積物,其母岩區域卻可以非常非常遙遠,可以是在這條河流的「流域盆地」里任何一個可能產金的部位。
(想要追蹤河灘上任意一塊卵石的出身地,至少碩士水平起吧……)
換句話說,你看到的小金塊,完全可能來自幾十上百公里以外的地方:你在上海的江灘上捧起一把沙子,裡面也是有可能有來自青海的沙子的(雖然這個概率有點低)
(水流中沉積物的運動示意圖)
所以,在發現沙金或者nugget的地區,周圍小範圍里找不到原生金礦石,這一點也不奇怪——要把金子從包裹它的岩石里剝離下來,這需要漫長的河流沖刷及卵石間的碰撞摩擦,要被河流從山區攜帶到相對平坦的地區發生沉澱。
(畫風很迷的示意圖)
岩金的產出部位,可能比你想像中要多的多。
無論是岩漿上涌形成的含金熱液沉澱,還是變質作用形成的含金熱液沉澱,地球上有很多種從地殼裡附近金元素然後沉澱到一起的機制。然後,當這些含有金的原生礦床暴露到地表,陽光雨露開始接手這項工作:
(含金熱液上涌形成的脈體,暴露到了地表—沿著溪流,在半山腰找到了磨圓很糟糕的狗頭金—到了山下,就發現了圓滾滾的金便便【注意圖內英文】)
漫長的風化讓這些含金的岩石破碎,被水流帶走到遠方;
遠方不僅有詩歌和妹子,還有水動力陷阱;
再也浪不動的金子只好堆積下來,等待後人來發掘沙金或者nugget。
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末了,至於地球上的金是不是來自太空?
連地球本身都是太空物質砸出來的,地球上有什麼東西不是來自太空的呢~
目前已發現的隕石中不存在金隕石這類東西,貼一張隕石分類圖(Weisberg, McCoy, Krot, 2006):
目前地球上已發現的隕石基本都是太陽系內的小行星和月球、火星的隕石,還沒發現系外的隕石,小行星主要也以C-type,S-type,M-type,E-type和V-type為主,這裡面只有M-type是金屬的小行星核的殘骸,但也是Fe-Ni金屬的,並不是金的, 其他的都是硅質和碳質的,也沒有純金小行星這種東西。
感覺不是吧。沙金是從河沙里淘出來的,應該是沉積的,來源很多,大的金金塊可能來自地球內部,岩漿裹挾。
不可能有純金的小行星吧,在太空這麼複雜的環境下,磕磕碰碰早就進行過無數次物質交換了吧。
金元素好像來著於超新星爆發吧,沒記錯的話。
那麼需要一坨多麼大的超新星能正好爆出一坨單質金的行星出來呢,誰能算算邊界條件?不是很懂這個,感覺不太可能。
所有比鐵重的元素都來自超新星爆發。這個意義上講,確實是的。
純金的行星,就像你可以中彩票一樣。
金是單一金屬不可能是地球本身攜帶或是生成的金屬 那只有指向地外
這個我知道,肯定是是來自超新星爆發噴射物質。地球跟著太陽圍繞銀河系中心轉動,當經過某一個危險區域,那個區域就有大量的超新星爆事件發補充地球的金元素,當然,只要經過這一個區域,地球生物都會滅絕。這個周期科學家都推算過。估計現在太陽已經走到離那個地區比較靠近的地方了。各位小心啦,滅絕周期又快到了!
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