黃金可以「生」出來 中國科學家首次發現奈米黃金形成過程

中國科學院廣州地球化學研究所科研團隊近日取得重大突破，他們利用原位液相透射電子顯微鏡技術，首次在奈米尺度上實時「直播」了自然界中黃金奈米顆粒在黃鐵礦表面形成的動態過程。這項研究於2026年1月20日在國際頂級期刊《美國國家科學院院刊》（PNAS）正式發表，為金礦成因提供了全新視角。

長期以來，人們認為地球上的黃金主要源自宇宙早期超新星爆發或中子星碰撞，隨後在地球形成過程中因高密度而大多沉入地核，僅少部分通過火山活動、地殼運動等被帶至地表，形成金礦。但這項最新發現揭示了另一種更為溫和、常見的「煉金」機制：黃鐵礦（俗稱「愚人金」）能在特定條件下誘導金從極低濃度的流體中沉澱出來。

研究團隊通過精確控制實驗條件（排除溶解氧與電子束干擾），觀察了黃鐵礦與含金濃度僅10 ppb（十億分之十）的溶液接觸過程。結果顯示，接觸約13分鐘後，黃鐵礦表面形成一層穩定的「致密液體層」；約20分鐘後，該層內開始出現黃金奈米顆粒，並隨時間逐漸增多、尺寸增大。

這層「致密液體層」宛如一座高效的「奈米工廠」，黃鐵礦溶解改變了局部化學環境，顯著降低層內氧逸度，使金離子快速達到過飽和狀態，從而催化成核、生長與富集。即使外部流體中金濃度極低，這一機制也能持續從周圍溶液中「捕獲」金原子，將其轉化為固態奈米金顆粒。

這一發現不僅挑戰了傳統「金主要來自深部熱液流體」的觀點，還解釋了為何許多高品位金礦常與黃鐵礦密切伴生，以及近地表環境中金的表生富集現象。它為理解自然界奈米尺度礦化過程開闢了新路徑。

更具應用價值的是，這套自然「煉金術」可為綠色提金技術提供啟發：未來或許能通過界面调控，從低品位礦石或尾礦中更高效、環保地提取黃金；同時，也能指導地質勘探，尋找更多隱藏的黃金資源。

地球黃金總儲量估計約48億噸，若平均分配，每人可得約600公斤，但99%深埋地核，地殼中可開採部分極其稀少。這次「奈米直播」讓世人看到，大自然竟有如此精妙而低調的成金方式，顛覆了以往對黃金形成的認知，也為人類可持續利用這一貴金屬帶來新希望。

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文章授權轉載自《香港01》