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熱液成礦與表生富集過程中致密液體層內金富集的示意圖。（受訪者供圖）

我國科研人員通過原位液相透射電子顯微鏡等技術，揭秘了黃鐵礦表面“長”出黃金的動態過程，并提出了一種黃鐵礦誘導金沉淀的新機制。這是科學界首次從納米尺度，實時捕捉到黃金納米顆粒在黃鐵礦表面的形成過程，為理解金礦成因提供了全新視角。相關成果于北京時間1月23日凌晨發表于國際學術期刊《美國科學院院刊》。

黃鐵礦誘導金從溶液中“析出”，是形成高品位金礦的關鍵環節。但過去研究多依賴反應后的離線分析，既無法捕捉金沉淀的瞬時過程，也難以深入闡明其形成機制。

在研究中，科研人員排除相關干擾后，實時觀測到了黃鐵礦與極低濃度（十億分之幾）金溶液的反應過程，并發現一種新機制。黃金納米顆粒并非在溶液中“憑空”產生，而是在緊貼黃鐵礦表面的“致密液體層”中誕生。黃鐵礦溶解會改變這層液體的化學環境，促使金迅速達到過飽和，并沉淀為固體顆粒，該“反應區”就像一個高效的“納米工廠”。

科研團隊表示，這一機制適用于解釋自然界中熱液型金礦床（如造山型、卡林型及淺成低溫熱液型）和表生環境中金的富集過程。從應用角度看，該機制對綠色浸金工藝中的界面調控也具有一定的指導意義。

這項研究由中國科學院廣州地球化學研究所研究員朱建喜和鮮海洋、江西省科學院副研究員唐紅梅、廈門大學教授廖洪鋼及東華理工大學副教授鄧騰等合作完成。