為什么會(huì)有金礦?黃金是著名的非活性物質(zhì)，而且似乎沒有什么理由讓黃金集中，而不是均勻地散布在地殼中。現(xiàn)在，一個(gè)國際地球化學(xué)家小組已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了黃金與砷一起集中的原因，解釋了大多數(shù)金礦的形成。這也可能解釋了為什么許多黃金礦工和其他人一直處于砷中毒的危險(xiǎn)之中。

幾千年來，黃金因其純度和穩(wěn)定性而被珍視。它也足夠稀少以保持其價(jià)值--世界黃金協(xié)會(huì)估計(jì)，世界上曾經(jīng)開采的所有黃金少到可以被裝入一個(gè)20x20x20米的立方體。它因其美麗而受到重視，但也因?yàn)樗钦麄€(gè)周期表中最具惰性的金屬之一，它不容易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。那么，為什么黃金要以足夠的數(shù)量聚集在一起進(jìn)行開采，另外，為什么會(huì)有黃金礦藏呢?

有些黃金是以金塊的形式被發(fā)現(xiàn)的，是探礦者的夢想之物，但有相當(dāng)數(shù)量的黃金是與礦物結(jié)合在一起的。眾所周知，黃金與含鐵和砷的礦物有關(guān)，如黃鐵礦和砷黃鐵礦。這些礦物的作用有點(diǎn)像海綿，能夠濃縮黃金，比在自然界其他地方發(fā)現(xiàn)的黃金多出一百萬倍，例如在運(yùn)送黃金的溫泉水中。這些黃金以化學(xué)方式結(jié)合在這些礦物中，所以肉眼是看不到的。

澳大利亞西部的一個(gè)巨型金礦(超級坑)。黃鐵礦和砷黃鐵礦是主要的礦石礦物，集中了看不見的金和砷。

科學(xué)小組利用法國格勒諾布爾的歐洲同步加速器(ESRF)產(chǎn)生的強(qiáng)烈X射線束研究了濃縮金礦物的作用，這可以探測礦物和金之間的化學(xué)鍵。

他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)V物中富含砷時(shí)，金可以通過直接與砷結(jié)合(從化學(xué)上講，形成Au(2+)和As(1-)鍵)進(jìn)入礦物結(jié)構(gòu)位點(diǎn)，這使得金在礦物中得到穩(wěn)定。然而，當(dāng)砷濃度較低時(shí)，金不會(huì)進(jìn)入礦物結(jié)構(gòu)，而只是與礦物表面形成弱的金-硫鍵。

首席研究員，Gleb Pokrovski博士，CNRS，GET-CNRS-圖盧茲保羅薩巴蒂爾大學(xué)的研究主任說："我們的研究結(jié)果表明，砷推動(dòng)了黃金的集中。這種砷驅(qū)動(dòng)的黃金泵解釋了這些鐵硫化物如何能夠大規(guī)模地捕獲然后釋放黃金，從而控制礦床的形成和分布。從實(shí)際情況來看，這意味著將更容易找到黃金和其他貴金屬的新來源，因?yàn)樗鼈兣c含砷的鐵硫化物結(jié)合。它還可能打開控制化學(xué)反應(yīng)的大門，如果我們能改善黃金加工，我們就能回收更多的黃金"。

新的模型正好確定了為什么黃金傾向于與砷一起被發(fā)現(xiàn)。Pokrovski博士繼續(xù)說道："幾個(gè)世紀(jì)以來，人們都知道黃金與砷一起被發(fā)現(xiàn)，這給采金者帶來了嚴(yán)重的健康問題。現(xiàn)在我們知道在原子水平上發(fā)生了什么，我們可以開始看看是否有什么辦法可以防止這種情況"。

砷和黃金之間的有害聯(lián)系在法國和世界其他地方是眾所周知的，包括在卡爾卡松附近的Salsigne礦。這是西歐最大的金礦之一，也曾是世界上最大的砷生產(chǎn)商。它于2004年關(guān)閉，但砷污染的環(huán)境后果在該地區(qū)仍然存在。

渥太華大學(xué)的Jeffrey Hedenquist博士評論說："地質(zhì)學(xué)家以及勘探者早就知道黃金可能與富含砷的礦物有關(guān)，在過去的幾十年里，其他人已經(jīng)量化了這種聯(lián)系。Pokrovski博士和他的團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在有助于解釋為什么我們看到這種關(guān)聯(lián)，它是由金和砷之間的原子級吸引力引起的，這種婚姻由某些礦物的結(jié)構(gòu)安排。"

關(guān)鍵詞： 金礦 科學(xué)家們 黃鐵礦 金塊