中國科學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，這項研究發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上。

過去，科學家們只知道黃金的形成和黃鐵礦密切相關，但具體過程就像個黑箱，只能看到結果，看不到里面發(fā)生了什么。

現(xiàn)在，中國科學院廣州地球化學研究所（下稱“廣州地化所”）研究員朱建喜、鮮海洋團隊給這個過程裝了“納米攝像頭”，采用國際先進的原位液相透射電子顯微鏡技術，記錄了微小的黃金顆粒如何在黃鐵礦的表面誕生和長大。

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

這個“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，這個機制也能持續(xù)工作，把金“搬運”過來并富集起來。

受訪者 供圖

這個發(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程。

再說得簡單些，它為黃金為什么能富集成礦，提供了一個全新的、看得見的微觀解釋。因此，該研究對開發(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、江西省科學院、廈門大學和東華理工大學的研究人員合作完成，并得到了國家自然科學基金等多個項目的資助。（鐘哲）