Tin tứcNghiên cứu được dẫn dắt bởi Giáo sư Fin Stuart, Đại học Glasgow (Scotland), cùng Trung tâm Nghiên cứu Môi trường các Đại học Scotland, công bố tháng 12/2025.
Trong nhiều thập niên, giới địa chất tranh luận về việc vàng trong các mỏ lớn hình thành từ đâu. Quan điểm phổ biến cho rằng vàng chủ yếu có nguồn gốc từ lớp vỏ Trái Đất. Kết quả nghiên cứu mới cho thấy vàng trong nhiều mỏ lớn thực chất bắt nguồn từ lớp phủ Trái Đất, nằm sâu dưới lớp vỏ, nơi nhiệt độ và áp suất rất cao.
Phát hiện này dựa trên việc phân tích đồng vị heli bị “mắc kẹt” trong các khoáng vật sunfua giàu vàng. Nhóm nghiên cứu tập trung vào các mỏ vàng thuộc vành đai Caledonia, một cấu trúc địa chất kéo dài khoảng 1.800 km, từ dãy Appalachia ở Bắc Mỹ qua Anh, Ireland đến miền bắc Na Uy. Vành đai này hình thành cách đây 490–390 triệu năm khi các mảng lục địa cổ va chạm mạnh mẽ.
Các mẫu khoáng vật được thu thập tại nhiều mỏ vàng trong khu vực. Bằng kỹ thuật phân tích quang phổ khối có độ chính xác cao, các nhà khoa học tách và đo lượng heli thoát ra từ khoáng vật. Kết quả cho thấy tỷ lệ đồng vị ³He/⁴He dao động từ 0,09 đến 3,3 Ra, cao hơn mức chỉ ra nguồn gốc từ lớp vỏ. Đây là bằng chứng cho thấy một phần heli, cùng với nhiệt và dung dịch khoáng, đến từ lớp phủ Trái Đất.
³He là đồng vị hiếm, có từ khi Trái Đất hình thành và chủ yếu tồn tại trong lớp phủ sâu. Trong khi đó, ⁴He được tạo ra liên tục trong lớp vỏ do sự phân rã phóng xạ của uranium và thorium. Khi tỷ lệ ³He/⁴He cao, điều đó phản ánh sự tham gia của vật chất từ sâu trong lòng Trái Đất. Từ dấu vết này, các nhà khoa học kết luận rằng vàng đã được vận chuyển lên gần bề mặt nhờ các dòng chất lỏng nóng xuất phát từ lớp phủ.
Điểm đáng chú ý khác của nghiên cứu là mối liên hệ giữa lượng heli nguồn sâu và quy mô mỏ vàng. Các mỏ lớn thường gắn với lượng heli lớp phủ nhiều hơn và nhiệt độ chất lỏng khoáng hóa cao hơn. Phát hiện này mở ra khả năng dự đoán quy mô mỏ vàng chỉ bằng việc đo đồng vị heli, thay vì phải khoan thăm dò trên diện rộng.
Giáo sư Fin Stuart cho biết phương pháp này có thể trở thành công cụ địa hóa học đơn giản nhưng hiệu quả trong giai đoạn thăm dò. Việc lấy mẫu khoáng vật bề mặt hoặc thu khí heli thoát ra giúp các nhà địa chất đánh giá tiềm năng mỏ vàng mà không cần khoan hàng trăm lỗ sâu, vốn tốn kém và gây nhiều hệ lụy cho môi trường như phá rừng, xói mòn đất hay ô nhiễm nguồn nước.
Hai kết luận chính được rút ra từ nghiên cứu. Thứ nhất, vàng trong nhiều mỏ lớn có nguồn gốc từ lớp phủ Trái Đất, góp phần giải quyết tranh cãi kéo dài về cơ chế hình thành các mỏ vàng dạng mạch kiến tạo. Thứ hai, đồng vị heli có thể trở thành chỉ dấu quan trọng để xác định vị trí và quy mô mỏ vàng tiềm năng.
Giới khoa học đánh giá phát hiện này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về lịch sử địa chất của Trái Đất mà còn hứa hẹn thay đổi cách con người tìm kiếm và khai thác vàng. Việc thăm dò chính xác hơn ngay từ đầu được kỳ vọng sẽ giảm chi phí, hạn chế tác động môi trường và hướng ngành khai khoáng tới con đường bền vững hơn.
