Phát hiện mới về nguồn gốc của vàng

Phát hiện mới - cho thấy các mỏ vàng nằm sâu dưới Scotland và Ireland có nguồn gốc từ lớp phủ sâu của Trái Đất, chứ không phải từ vỏ Trái Đất như nhiều giả thuyết trước đây - không chỉ giúp giải quyết tranh luận khoa học kéo dài hàng thập kỷ, mà còn mở ra triển vọng mới trong việc xác định các mỏ vàng còn ẩn sâu dưới lòng đất.

Nghiên cứu do nhóm khoa học đứng đầu là Giáo sư Fin Stuart thuộc Đại học University of Glasgow thực hiện, dựa trên phương pháp phân tích hóa học tiên tiến đối với các khí bị "mắc kẹt" trong đá suốt hàng triệu năm. Các kết quả đã được công bố trên tạp chí khoa học uy tín Geology.

Nhóm nghiên cứu sử dụng kỹ thuật quang phổ khối có độ chính xác cao để phân tích các khoáng vật sulfide chứa vàng thu thập từ các mỏ quặng trong đai núi Caledonia - một hệ thống núi cổ đại kéo dài khoảng 1.800 km, từ dãy Appalachian ở Bắc Mỹ tới miền Bắc Na Uy. Đai núi này được hình thành cách đây khoảng 490 - 390 triệu năm, khi các mảng lục địa cổ Laurentia, Baltica và Avalonia va chạm mạnh mẽ dưới tác động của các quá trình sâu trong lòng Trái Đất.

Trong nhiều thập kỷ, giới khoa học đã tranh luận gay gắt về nguồn gốc của các mỏ vàng lớn trong những vành đai núi cổ: liệu kim loại quý này hình thành từ sự nóng chảy của đá sâu dưới vỏ Trái Đất, hay được vận chuyển bởi các dòng chất lỏng nóng sinh ra trong quá trình biến dạng kiến tạo. Kết quả nghiên cứu mới cho thấy vàng trong đai Caledonia có mối liên hệ chặt chẽ với sự nóng chảy của lớp phủ Trái Đất bên dưới các mảng vỏ đang va chạm, tạo nên những khối đá granite khổng lồ ở vùng cao nguyên Scotland.

Bằng chứng then chốt đến từ việc phân tích các đồng vị heli trong chất lỏng quặng cổ đại. Các phép đo được thực hiện tại Trung tâm Nghiên cứu Môi trường của các Đại học Scotland (SUERC) cho thấy lượng heli vi lượng trong các khoáng vật chứa vàng chủ yếu có nguồn gốc từ lớp phủ Trái Đất. Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học xác nhận rằng mọi mỏ vàng trong khu vực, bất kể tuổi đời hay quy mô, đều mang dấu hiệu đồng vị heli đặc trưng của lớp phủ.

Đáng chú ý, nhóm nghiên cứu còn phát hiện mối tương quan giữa tỷ lệ heli có nguồn gốc sâu và nhiệt độ của dòng chất lỏng khoáng hóa với quy mô mỏ vàng. Điều này dẫn tới hai kết luận quan trọng: thứ nhất, vàng có nguồn gốc từ lớp phủ chứ không phải từ vỏ Trái Đất; thứ hai, đồng vị heli có thể trở thành công cụ địa hóa đơn giản nhưng hiệu quả để dự báo tiềm năng và quy mô các mỏ vàng chưa được phát hiện.

Theo Tiến sĩ Calum Lyell, tác giả chính của nghiên cứu, các dấu hiệu đồng vị heli mới này có thể trở thành "chỉ thị then chốt" giúp xác định các hệ thống khoáng sản lớn trên phạm vi toàn cầu. Giáo sư Fin Stuart nhấn mạnh rằng phát hiện về heli nguồn gốc sâu là bằng chứng rõ ràng cho thấy vai trò thiết yếu của sự nóng chảy lớp phủ trong việc hình thành loại mỏ vàng quan trọng này, đồng thời đặt ra câu hỏi mới về nguồn gốc của các kim loại chiến lược khác phục vụ công nghệ hiện đại trong tương lai.