"黄铁矿并非天生用来欺骗"

上次我们谈论“愚人金”这个话题时,我向您介绍了几位曾将黄铁矿误认为真金的名人。想象一下,如果我们把他们从各自的时代拉出来,向他们展示你实际上可以从黄铁矿中提取黄金,他们会有什么感受。只是你需要的技术直到他们去世后的几代人才被开发出来。而且其中的黄金肉眼根本看不见。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


上次我们谈论“愚人金”这个话题时,我向您介绍了几位曾将黄铁矿误认为真金的名人。想象一下,如果我们把他们从各自的时代拉出来,向他们展示你实际上可以从黄铁矿中提取黄金,他们会有什么感受。只是你需要的技术直到他们去世后的几代人才被开发出来。而且其中的黄金肉眼根本看不见。

Image shows a chunk of blue-gray rock speckled with patches of pyrite tarnished to a coppery red color. One flat square of pyrite gleams a bright gold.

一块在华盛顿州博塞尔的岩壁中发现的,可爱的蓝片岩中的立方黄铁矿。可惜没有可见的黄金——但颜色金灿灿的!这个立方体大约半英寸宽。


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甚至在我们学会如何从中提取黄金之前,我们人类就发现黄铁矿非常有用。它之所以得名,是因为你可以用它来制造出色的火花,甚至可以用它来生火,这在燧石和钢铁出现之前的日子里非常方便。当轮燧发枪被发明出来时,这种产生火花的能力也被证明是一个非常棒的功能。你可以堆积黄铁矿并浸出它,制造出绿矾,人们将其用于各种用途,从营养补充剂到墨水到染料等等。它是硫磺的良好来源,并且长期以来一直被开采用于制造硫酸。它还有许多更直接的用途,其中一些可能会让您感到惊讶。因此,它实际上在许多其他方面都非常有用,而不仅仅是用来欺骗人们认为它是黄金。但它是地球上最丰富的矿物之一,存在于地球上每个主要岩石群中。因此,开采一大堆并将其跨洋运输并不经济。

我们还了解到,黄铁矿可以很好地告诉我们在哪里关注我们寻找潜在财富的目光。如果它存在于矿脉中,我们就知道在周围地区寻找其他更有价值的矿物和金属——是的,甚至包括黄金,这是一个好主意。我们经常将石英脉与黄金联系起来,但在一些金矿矿床中,黄铁矿可能比石英更多。我们现在有能力分析它及其包裹体,并利用它来确定在矿山中寻找各种有价值物质的位置。

现在,这就是我没有在愚人节发布这篇文章的原因。如果我递给你这块非常美丽的石英和毒砂,然后说:“给你!拿些隐形黄金!”你可能会说:“哈哈,达娜,是的,我知道今天是几号,我不是傻瓜!

I'll let Rob describe it for you: "An AMAZING cluster of quartz crystals out of the collection of Ed David! These gemmy crystals are stacked upon one another as if by hand, with both terminations complete, sticking out on either side! The terminations on one side of the crystals are sprinkled with little yellow-tan muscovites. On the other side is a cluster of arsenopyrite (the quartz/arsenopyrite association is well-known from this locality). A show-stopper of a quartz specimen!"

一块华丽的手标本,由精致的石英晶体和闪亮的毒砂组成。照片由 Rob Lavinsky / iRocks.com 提供 (CC-BY-SA-3.0)。

除非你查看帖子末尾的参考文献,否则你不会相信我说的任何一个字。我一点也不会责怪你。当我第一次发现愚人金中有隐形黄金时,我的反应就像这样:

但这是完全真实的,而且非常简单!想象一下,如果您愿意,一股炽热的热液在碳酸盐岩石的裂缝和孔隙中循环。我们身处内华达州盆地和山脉这样的地区,那里的地壳被拉伸且相对较薄。岩浆利用薄弱带,侵入岩石中。在地壳中循环的水被岩浆或变质作用加热。许多物质溶解在其中:金、银、铜、硫、铁、砷和其他矿物质。但是,与留下富含脉金矿床的热液不同,这种流体是不饱和的。黄金不会自行沉淀出来。

Image shows twelve-sided crystals of pyrite embedded in a chalky, off-white rock. One of the triangular faces is gleaming in the light, showing the shapes that create these awesome little pyrite balls.

一对绝对华丽的黄铁矿晶面体。这是黄铁矿的晶体习性之一——它形成这些令人惊叹的十二面小球。这些是在俄勒冈州石英维尔的经过热液蚀变的岩石中发现的。是的,附近有黄金!

这就是砷的作用所在。黄铁矿由铁和硫形成,但砷可以取代晶格中的硫。它也能够拾取一些黄金并随之携带。我们仍在研究一个金原子是否真的可以取代一个铁原子——我们谈论的是纳米级粒子,所以真的很难确定。但我们知道,无限小的金颗粒会成为黄铁矿的一部分。其中一些被掺入毒砂的晶体结构中。一些颗粒只是被包含在围绕它生长的晶体中,有点像一群随波逐流的人群中的一个不墨守成规者。最终,我们得到了少量的黄金——如果你有一个富矿矿床,可能只有百万分之 100。这看起来不多。但是,这些矿床中包含的黄金实际上构成了世界上一些最富有的金矿。北美最大的黄铁矿隐形金矿床,位于内华达州卡林趋势带,也恰好是该国产量最高的金矿!它蕴藏着超过 1.07 亿盎司的黄金。我们拥有经济地提取黄金的技术,使其值得我们付出努力。

这些卡林型矿床遍布世界各地。它们非常有用!在台湾,金瓜石金矿将其黄铁矿送到台湾肥料公司,在那里它经历了煅烧。一部分变成了硫酸盐肥料;剩余部分被送回金瓜石并进行加工以提取其中的黄金。才是最大限度地利用自然资源。

这就是你想知道的。下次有人递给你一些愚人金,希望把你当傻瓜(或者只是想分享他们的闪亮物)时,检查一下它是否含有隐形黄金。如果样品呈银白色或钢灰色,并且用锤子敲击时闻起来像大蒜味,你就会知道你实际上有可能拿着一些隐藏的黄金。如果它是自豪的黄铜色,你可能仍然有一两个颗粒。这有多酷?

而且非常闪耀!

Image shows a chunk of pyrite. Most of the crystals aren't well-formed, but there's a good crystal face in the middle that shows pyrite's characteristic striations.

我自己在亚利桑那州卡顿伍德的一家矿物商店找到的我心爱的黄铁矿之一。非常闪耀!黄铁矿一直是我在世界上最喜欢的东西之一。

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