科技日?qǐng)?bào)訊（記者葉青 通訊員孔令竹）由中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所研究員朱建喜、鮮海洋牽頭的科研團(tuán)隊(duì)利用原位液相透射電子顯微鏡技術(shù)，首次從納米尺度原位“直播”了液相環(huán)境中的黃金納米顆粒在黃鐵礦表面形成的動(dòng)態(tài)過(guò)程，提出黃鐵礦誘導(dǎo)金沉淀的新機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，在黃鐵礦與水界面處存在一種特殊的“致密液體層”，如同一座“納米工廠”，可在極低濃度含金流體中催化金的成核、生長(zhǎng)與富集，為理解金礦成因提供了全新視角。該成果日前刊發(fā)于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》。

　　黃鐵礦誘導(dǎo)金沉淀是形成高品位金礦的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但其界面動(dòng)態(tài)機(jī)制尚不明確。以往研究多依賴反應(yīng)后的離線分析，既無(wú)法捕捉金沉淀的瞬時(shí)過(guò)程，也難以深入闡明其形成機(jī)制。

　　研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)原位液相透射電子顯微鏡等多尺度、多手段聯(lián)用技術(shù)，實(shí)時(shí)觀測(cè)了黃鐵礦與濃度為10ppb（即十億分之十）的極低濃度含金溶液的反應(yīng)過(guò)程。

　　“當(dāng)兩者接觸約13分鐘后，黃鐵礦周圍形成‘致密液體層’。約20分鐘后，該層內(nèi)開始出現(xiàn)黃金納米顆粒，并隨時(shí)間推移逐漸增多、長(zhǎng)大。這一發(fā)現(xiàn)為揭示金在黃鐵礦表面的形成過(guò)程提供了關(guān)鍵依據(jù)。”朱建喜說(shuō)。

　　進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，黃金納米顆粒并非在溶液中憑空產(chǎn)生，而是在緊貼黃鐵礦表面的“致密液體層”中誕生?！斑@層液體猶如‘納米工廠’，黃鐵礦溶解會(huì)顯著降低層內(nèi)的氧逸度，從而改變局部化學(xué)環(huán)境，促使金離子迅速達(dá)到過(guò)飽和并沉淀為固體顆粒。”鮮海洋介紹，即使外部溶液中金濃度極低，該機(jī)制仍能持續(xù)驅(qū)動(dòng)金向界面遷移并實(shí)現(xiàn)富集沉淀。該機(jī)制同時(shí)適用于熱液型金礦床和表生金富集過(guò)程。

　　該研究挑戰(zhàn)了“金主要源自深部熱液流體”的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，不僅為理解熱液型金礦床和表生環(huán)境中金的超常富集提供了微觀動(dòng)力學(xué)觀察，還為闡釋自然界中納米顆粒驅(qū)動(dòng)的礦化過(guò)程開辟了新路徑。同時(shí)，這項(xiàng)研究對(duì)綠色浸金工藝中的界面調(diào)控具有重要指導(dǎo)意義。