地震の恩恵？ 「地震が金塊を作っているかもしれない」との研究が話題に...その仕組みとは？

（写真はイメージです）　yuda chen-Shutterstock

＜豪モナシュ大研究チームは「金塊ができる背景に電気が関与しているのではないか」との仮説のもと、地震によって石英が圧電効果を起こし得るのかを実験。その結果...＞

日本が地震大国であることは、私たちは身をもって知っています。今年だけでも、最大震度6を超える大地震は1月1日に能登地方、同6日に能登半島沖、4月17日に豊後水道、8月8日に日向灘を震源として計4回起こっており、8月には初の「南海トラフ地震臨時情報（巨大地震注意）」が発表されました。

家屋や財産にダメージを与え、時には人命をも奪う地震は、日本に住んでいる限り「上手く付き合っていくしかない」と諦めの境地に至ります。地震によって景観がつくられたり温泉が供給されたりすることはありますが、地震大国ではデメリットばかりが目立ちます。

ところが、オーストラリアのモナシュ大の研究チームが、「地震の発生がスイッチとなって、石英鉱脈の中に金塊を作っているかもしれない」と有力科学誌「Nature」の姉妹誌「Nature Geoscience」（9月2日付）に発表したことで、海外では「地震のメリットが示されたかもしれない」と話題になっています。

研究者たちは何故そのような結論に至ったのでしょうか。これまでは金塊はどのように作られると考えられていたのでしょうか。概観してみましょう。

長年の謎だった金塊形成の仕組み

金は美しいだけでなく、重く、軟らかく、酸化しにくく、電気を通しやすい性質から、財産価値としてだけでなく工業用途でもなくてはならない金属です。

世界の主要金鉱山会社がメンバーとなっている非営利組織「ワールド・ゴールド・カウンシル」によると、2024年2月1日現在、歴史を通じて約21万2582トンの金が採掘され、未だ約5万9000トンが埋蔵されていると言います。

金は、主に鉱山や河川で採掘されます。と言っても、河川で見つかる金は、上流にある金を含む岩石が雨や風で削られて溜まったものです。大きな金塊のほとんどは、地球上でありふれた鉱物である石英（二酸化ケイ素 [SiO2]）の鉱脈で見つかります。

これまでの間、金が集積した金脈は、「金を豊富に含む熱水が石英の鉱脈に生じた亀裂に流れ込み、冷えたり化学的な変化を起こしたりして蓄積した」と説明されてきました。火山ができてから50万年ほど経つと、周囲の地下水がマグマの熱で十分に温められ、大規模に循環し始めます。この熱せられた地下水に、マグマから分離した金を含む熱水が加わって、岩盤の割れ目を流れるのです。

といっても、金は水に溶けやすい物質ではありません。熱水になれば常温の水よりは溶け込むことができますが、金が高濃度で存在するわけではありません。従来の粒子濃度モデルによると、1キロの金塊を作るためには、金が溶け込んだ熱水はオリンピック用プール5個分も必要と計算されています。これは、実際の石英鉱脈で起きている事象と反しています。

それなのに、石英鉱脈では数百キロの金塊が見つかることもあります。熱水だけでは説明ができそうにないものの、金の粒子が実際にどのようにしてくっつき合い、1カ所で塊になるのかは長年謎のままでした。