我国科学家在金属成矿机理研究上取得新突破

我国科学家在金属成矿机理研究上有了新突破,这次在纳米尺度把黄金成矿过程给揭示了。中国科学院广州地球化学研究所的研究团队运用先进的原位观测技术,把黄金在黄铁矿表面形成的动态过程给搞清楚了。这就为金矿成因研究提供了新机制。他们用原位液相透射电子显微镜等多种技术手段,排除溶解氧及电子束干扰,在实验环境中把黄铁矿与含金溶液的反应给实时观测下来。结果显示,黄铁矿与含金流体接触13分钟后,界面处形成了一层稳定的结构——“致密液体层”。20分钟后,“致密液体层”内就有黄金纳米颗粒产生,而且随着时间推移越来越多、越来越大。这个厚度仅纳米级别的“致密液体层”就像一个“纳米工厂”,即使是金浓度极低的环境下也能促进金成核、生长和富集。这次研究把金纳米颗粒从无到有完整形成过程给直观展示了出来。这说明除了深部热液流体输送外,矿物界面处的纳米过程也是控制金沉淀位置和品位的关键因素。这次发现也为解释为什么黄铁矿表面常富集金以及自然界中的纳米颗粒驱动矿化现象开辟了新路径。从应用角度来看,对矿物-溶液界面微观过程的深刻理解能改进金矿选冶工艺和发展绿色浸金技术。通过模拟或调控“致密液体层”界面环境有望提高低品位金矿资源提取效率。中国科学院广州地球化学研究所这次工作彰显了我国科学家在基础研究领域的探索精神和创新能力。这个工作标志着我国在金属成矿微观动力学领域取得了国际前沿的观测成果。