中国科研人员借助纳米技术实时观测黄金形成过程揭开金矿成因之谜

他们借助原位液相透射电子显微镜技术，于纳米尺度层面首次“实时呈现”自然界里黄金纳米颗粒在黄铁矿表面的形成动态过程，还提出了黄铁矿诱导金沉淀的全新机制。

长期以来，黄铁矿诱导金沉淀被视为高品位金矿形成的关键环节，然而传统研究多依赖反应后的离线分析手段，难以捕捉金沉淀发生的瞬时过程。

此次研究团队对实验方法进行了创新，在排除溶解氧和电子束干扰的模拟自然环境条件下，实时观测了黄铁矿与浓度仅为10ppb（十亿分之十）的极低浓度含金溶液之间的反应过程。

▲不同反应时间下黄铁矿在金溶液中的反应动态过程

结果表明，在接触大约13分钟后，黄铁矿表面会首先形成一层“致密液体层”；到了约20分钟时，这层液体内部便开始析出金纳米颗粒，之后颗粒的数量慢慢变多、尺寸也不断增大。

整个过程借助纳米级观测技术被清晰记录下来，就像一场“黄金诞生现场直播”。

研究表明，金纳米颗粒并非在溶液里“凭空”出现，而是在紧邻黄铁矿表面的“致密液体层”中形成。

这层液体宛如一座高效的“纳米工厂”，即便面对金浓度极低（仅为十亿分之几）的流体，也能对金的成核、生长与富集起到有效的催化作用。

▲热液成矿及表生作用过程中致密液体层内金富集的示意图