記者從中國科學院廣州地球化學研究所獲悉，近日，該研究所科研團隊利用原位液相透射電子顯微鏡技術，首次從納米尺度呈現了自然界中黃金納米顆粒在黃鐵礦表面形成的動態過程，并提出了一種黃鐵礦誘導金沉淀的新機制。研究發現，在黃鐵礦與水界面處存在一種特殊的“致密液體層”，它如同一座“納米工廠”，即使在金濃度極低（僅十億分之幾）的流體中，也能有效催化金的成核、生長與富集，為理解金礦成因提供了全新視角。相關成果1月20日在國際學術期刊《美國國家科學院院刊》發表。
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
黃鐵礦誘導金沉淀是形成高品位金礦的關鍵環節，但其界面動態機制尚不明確。以往研究多依賴反應后的離線分析，難以捕捉金沉淀的瞬時過程與機制。本研究在排除溶解氧和電子束干擾的前提下，通過原位液相透射電子顯微鏡等多尺度、多手段聯用技術，實時觀測了黃鐵礦與極低濃度含金溶液的反應過程。結果顯示，在兩者接觸約13分鐘后，黃鐵礦周圍形成了一層穩定的“致密液體層”。約20分鐘后，該層內開始出現黃金納米顆粒，并隨時間推移逐漸增多、長大。這一發現為揭示金在黃鐵礦表面的形成過程提供了關鍵依據。
本次研究發現挑戰了“金主要源自深部熱液流體”的傳統觀點，為闡釋自然界中納米顆粒驅動的礦化過程開辟了新路徑。從應用角度看，該機制對綠色浸金工藝中的界面調控具有指導意義。
◆編輯：吳玉珍◆二審：鄭沛鋒◆三審：周亞平
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