中國(guó)科學(xué)家最近干了件很酷的事：他們第一次在納米尺度上，“直播”了大自然中的金礦是怎么形成的。1月20日凌晨，這項(xiàng)研究發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。

過(guò)去，科學(xué)家們只知道黃金的形成和黃鐵礦密切相關(guān)，但具體過(guò)程就像個(gè)黑箱，只能看到結(jié)果，看不到里面發(fā)生了什么。

現(xiàn)在，中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所（下稱(chēng)“廣州地化所”）研究員朱建喜、鮮海洋團(tuán)隊(duì)給這個(gè)過(guò)程裝了“納米攝像頭”，采用國(guó)際先進(jìn)的原位液相透射電子顯微鏡技術(shù)，記錄了微小的黃金顆粒如何在黃鐵礦的表面誕生和長(zhǎng)大。

他們觀察到，當(dāng)黃鐵礦遇到濃度極低（僅十億分之幾）的含金流體時(shí)，大約13分鐘后，在兩者接觸的界面處，會(huì)形成“致密液體層”。大約20分鐘后，黃金的納米顆粒就開(kāi)始在這層特殊的液體里出現(xiàn)，并逐漸變多、長(zhǎng)大。

這個(gè)“致密液體層”就像一座高效的“納米工廠”。黃鐵礦的溶解改變了這層液體內(nèi)部的化學(xué)環(huán)境，使得金原子能快速聚集并沉淀成固體顆粒。即使外界溶液里的金濃度非常低，這個(gè)機(jī)制也能持續(xù)工作，把金“搬運(yùn)”過(guò)來(lái)并富集起來(lái)。

受訪者 供圖

這個(gè)發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的金礦形成理論。它不僅僅適用于多種熱液型金礦的形成，也能解釋近地表環(huán)境中金的表生富集過(guò)程。

再說(shuō)得簡(jiǎn)單些，它為黃金為什么能富集成礦，提供了一個(gè)全新的、看得見(jiàn)的微觀解釋。因此，該研究對(duì)開(kāi)發(fā)更環(huán)保的黃金提取工藝也有啟發(fā)意義。

該研究由廣州地化所、江西省科學(xué)院、廈門(mén)大學(xué)和東華理工大學(xué)的研究人員合作完成，并得到了國(guó)家自然科學(xué)基金等多個(gè)項(xiàng)目的資助。（鐘哲）