
智利的阿塔卡马沙漠是地球上最干燥,最高的沙漠,还拥有世界上最富有的硝酸盐和碘沉积物。因此,在第一次世界大战中,“白金”冲进了欧洲的炸弹,并在发现碘不足后帮助增加了智商。
但是,即使在1930年代硝酸盐矿山关闭之后,大规模矿物漂移的来源仍然是一个谜。当他们在塞拉沙漠表面烘烤时,白色的白色硝酸盐在世界上别无其他。
圣地亚哥大学智利大学的地球化学家马丁·赖希(Martin Reich)说:“从地质角度来看,这些奇怪的沉积物不应该在那里。” “氮在地球大气中很丰富,但在[地球]地壳中高度耗尽。阿塔卡马沙漠赖希(Reich)在一封电子邮件采访中告诉《现场科学》(Live Science),是地球上最非凡,但神秘的矿物质事件之一。照片:智利阿塔卡马沙漠的令人困扰的辉煌这是给出的
现在,赖希(Reich)和国际合作者团队认为,由于对硝酸盐中异常的微量化学物质进行了艰苦的化学分析,他们终于解决了这个谜团。他们的发现于1月10日发表在《地质杂志》杂志上。
世界上最大的“白金”矿山
这阿塔卡马硝酸盐建立一个智利海岸的巨大,几乎连续的腰带内陆 - 标志着高沙漠的西部边界的山脉。海岸范围与南美南美洲的永久性高压大气山脊结合在一起,封闭了太平洋天气系统,可能会给沙漠带来雨水。向东撒谎安第斯山脉,排干亚马逊的任何传入水分的高火山。
硝酸盐带长约435英里(700公里),宽12英里(20公里)。这些矿物质是在称为caliche的松脆的表面沉积物中 - 由蒸发形成的地壳 - 或在基岩裂缝的静脉中发现。
几十年来,简单的解释是,数百万年的蒸发集中了硝酸盐在沙漠表面附近。矿物被带入雾中,或者在短暂的气候转移到更潮湿时期的雨水中。
但是赖希(Reich)和他的同事发现了一个更复杂的故事。他们的工作依赖于硝酸盐中碘和铬同位素的分析。 (同位素是不同重量的原子。)同位素就像地球化学指纹一样,揭示了化学物质是来自降雨,海水还是其他水源。 [视频:那种水来自哪里?检查同位素这是给出的
事实证明,碘和铬都来自一个异常的来源 - 深,老地下水。
赖希说:“我们的结果表明,硝酸盐中的碘不是来自大气,例如海雾或海上喷雾,而是年龄很大,并且已经从海洋沉积岩中浸出和运输。”铬同位素也具有独特的指纹 - 类似于莫哈韦沙漠中含铬的地下水,这表明从地下水形成的硝酸盐。
咸盐重生
基于这些和其他化学线索,Reich和他的同事现在将硝酸盐的诞生与智利山脉及其干燥沙漠的崛起联系起来。
赖希说:“这些沉积物的形成和保存是由安第斯山脉增加的干旱和构造的崛起引发的。”
这是Atacama硝酸盐的新出生故事:
第一步始于2000多年前,当时雨水浸出碘以及高高安第斯山脉的海洋和火山岩的铬。这些化学物质(氮,硫)是通过地下水向西运输到未来Atacama沙漠盆地的。智利的气候越来越温暖,潮湿。在2000万至1000万年前,安第斯山脉和海岸范围都变得更高,气候变化。阿塔卡马沙漠的降雨量急剧下降,直到如此低,直到无法衡量沙漠中最干燥的部分。
研究人员认为,海拔的变化以及湿安第斯山脉与干燥沙漠之间的差异将驱动到西方的地下水。但是,海岸范围充当不可渗透的障碍,迫使地下水升起并蒸发,留下碘,铬和硝酸盐。同时,海喷和雾还掉落少量的硝酸盐和其他矿物质,编织了今天发现的复杂化学反应。
赖希(Reich)希望将古老的地下水追溯到其来源。赖希说:“'古水水'流通过许多铜沉积物,因此硝酸盐中的痕量金属浓度可以用作寻找隐藏的矿石沉积物的代理。”
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