金屬之王——黃金

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（本文發(fā)表于2025年第1期）

編者按

從古至今，黃金不僅是財(cái)富的象征，更是權(quán)利、信仰與藝術(shù)的載體。從古埃及的法老面具，到中世紀(jì)的教堂裝飾，從中國(guó)的金器工藝到現(xiàn)代奧運(yùn)會(huì)的金牌設(shè)計(jì)，黃金的故事，是人類智慧與自然奇跡交相輝映的縮影。

本期“資源博覽”欄目特別策劃了“黃金”主題，旨在帶領(lǐng)讀者深入探索這一自古以來便與人類文明緊密相連的珍貴資源之奧秘與魅力。金，以其獨(dú)特的物理性質(zhì)、深厚的文化底蘊(yùn)，以及在全球經(jīng)濟(jì)中的重要地位，成為自然界中最為人熟知且備受矚目的元素。《金屬之王——黃金》從地質(zhì)學(xué)的角度詳細(xì)介紹了黃金的歷史文化、礦物特性、分布規(guī)律，讓讀者在了解黃金科學(xué)屬性的同時(shí)，也能感受到人類對(duì)自然資源探索的不懈追求；《金輝映世——從金屬礦產(chǎn)到財(cái)富象征的華麗蛻變》則將視角轉(zhuǎn)向黃金與人類文明的深刻聯(lián)系，詳敘黃金開采冶煉的歷史演變，令人感受到那份穿越時(shí)空、歷久彌新的金色魅力。

通過這兩篇文章，我們希望能夠激發(fā)公眾對(duì)自然資源的興趣與尊重，促進(jìn)科學(xué)知識(shí)與文化價(jià)值的融合傳播，在探索與利用自然資源的過程中，不斷追求科技與文化的和諧共生。

> 自然金（攝于中國(guó)地質(zhì)博物館）

第一作者簡(jiǎn)介

黃龍，助理工程師，主要從事金礦資源勘查工作和潛力評(píng)價(jià)研究。

通信作者簡(jiǎn)介

王建田，高級(jí)工程師，主要從事金礦資源勘查工作，長(zhǎng)期在膠東地區(qū)從事礦產(chǎn)資源勘查研究。

世界上沒有一種金屬能像黃金這樣源源不斷涌入人類的生活，并對(duì)人類社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生重要影響。黃金的社會(huì)地位與文化在人類數(shù)千年文明史中歷經(jīng)滄桑而經(jīng)久不衰。金，是人類發(fā)現(xiàn)和利用的較早的金屬之一，時(shí)間可追溯到新石器時(shí)代。隨著時(shí)間推移，人們?cè)诩庸な褂媒鸬倪^程中，逐漸認(rèn)識(shí)到了它與眾不同的特性。黃金以其珍貴的價(jià)值、廣泛的應(yīng)用、稀缺的資源和豐富的文化與歷史意義備受人們喜愛。

幾千年來，黃金一直充當(dāng)著人類社會(huì)發(fā)展歷程中重要貨幣的角色，在歷史上也一直是財(cái)富和華貴的象征。隨著社會(huì)發(fā)展進(jìn)步，黃金在飾品、工業(yè)和高科技等領(lǐng)域不可替代的作用得到了充分展示。例如，電子制造、航空航天、通信技術(shù)、化工技術(shù)、醫(yī)藥醫(yī)療、珠寶首飾等。另外，黃金儲(chǔ)備也是政府的國(guó)際儲(chǔ)備之一，在抵御通貨膨脹、穩(wěn)定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和提高國(guó)際資信等方面，黃金起著重要作用。

金色年華

——金的簡(jiǎn)史與文化

人類對(duì)黃金具有古老的情結(jié)，早在新石器時(shí)代人類就已經(jīng)識(shí)別了黃金。在公元前4000多年，古埃及就有關(guān)于黃金的記載，約公元前600年，小亞細(xì)亞西部的呂底亞王國(guó)制造出人類歷史上的第一枚金幣。1816年，英國(guó)通過了《金本位制度法案》，以法律形式承認(rèn)黃金作為貨幣的本位來發(fā)行紙幣，隨后英國(guó)正式進(jìn)入金本位制。到第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，金本位制度宣告解體時(shí)，全世界已經(jīng)有50多個(gè)國(guó)家實(shí)行了金本位制，金本位制度的建立將黃金地位推向了一個(gè)新的高度。我國(guó)是發(fā)現(xiàn)、生產(chǎn)和使用黃金較早的國(guó)家之一，出土文物證實(shí)，早在商代就開始有黃金制作的器物，例如，在河南鄭州商代早期墓葬中出土的珥形金飾。“日照澄洲江霧開，淘金女伴滿江隈。美人首飾侯王印，盡是江中浪底來。”“千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金。”唐代文學(xué)家劉禹錫的《浪淘沙》，真實(shí)描繪了當(dāng)時(shí)的采金情景。我國(guó)黃金生產(chǎn)始于商、興于漢、衰于兩晉南北朝，復(fù)于唐。唐以后的宋、元、明、清，對(duì)黃金時(shí)而禁采，時(shí)而開禁。

金玉良緣

——金的性質(zhì)與現(xiàn)代應(yīng)用

金是一種金屬元素，系元素周期表中第IB族（銅族）元素，原子序數(shù)79。金的單質(zhì)（游離態(tài)形式）通稱黃金，黃金具有金屬光澤，是熱和電的良導(dǎo)體，純金相對(duì)密度為19.32克/立方厘米，熔點(diǎn)為1064℃，不透明，無解理。摩氏硬度為2.5~3。具有強(qiáng)延展性，1克純金可拉成直徑4.34微米，長(zhǎng)3500米的細(xì)絲。晶體結(jié)構(gòu)為等軸晶系，自形晶常見單形有立方體、八面體、菱形十二面體、四六面體及四角三八面體，等等。純金的顏色和條痕顏色都是金黃色，伴生銀元素含量高時(shí)呈銀白色調(diào)，銅元素含量高時(shí)呈銅紅色調(diào)。在空氣中不容易被氧化，錘擊不易碎，更不怕火燒，火燒后不變色，而且不能被除王水以外的其他任何一種單獨(dú)酸性溶液溶解。黃金因其獨(dú)特的性質(zhì)、稀少和珍貴，被譽(yù)為“金屬之王”。

在現(xiàn)代，人們充分利用黃金的特殊性質(zhì)，在電子科技、建筑工程、航空航天和醫(yī)藥醫(yī)療等領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用，可以說使用在科技領(lǐng)域的黃金要遠(yuǎn)比在商場(chǎng)里的金飾品更加珍貴。科學(xué)家曾做過估計(jì)，一部蘋果智能手機(jī)中約含有0.034克黃金，黃金的延展性、導(dǎo)電性和抗腐蝕性使其成為制作高規(guī)格電子元件的首選材料。航天工程中，在航天器上涂上一層黃金涂層可以保護(hù)航天器免受輻射的破壞。同樣，黃金特殊的光學(xué)性質(zhì)也使其成為一種非常好的建筑涂層材料，只要在窗戶上涂上一層薄薄的黃金，就能有效反射熱輻射，幫助建筑物實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼，從而降低能源消耗，減少碳排放。例如，加拿大多倫多皇家銀行廣場(chǎng)的14000扇窗戶都鍍有黃金涂層，總共使用了約70千克純金（蘇一橫，2021）。黃金在醫(yī)藥醫(yī)療領(lǐng)域也頗具影響力，1985年，金制劑作為基礎(chǔ)藥物應(yīng)用于關(guān)節(jié)炎的治療，目前公認(rèn)金制劑對(duì)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎確有療效，常見的金制劑藥物有硫代蘋果酸金鈉、金諾芬等。2001年，鍍金支架在心臟手術(shù)中得到使用，利用金的惰性，通過鍍金將支架材料的表面與周圍環(huán)境相隔離，可使支架性能更為穩(wěn)定，臨床應(yīng)用取得了良好的效果（賈成廠，2021）。隨著科技的進(jìn)步，黃金將在更多的科技領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

> 砂金

[攝于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）博物館]

金石之交

——金的形成與載金礦物

地球上的黃金主要來自宇宙中的中子星碰撞和超新星爆發(fā)。當(dāng)很多中子星碰撞產(chǎn)生能量時(shí)，更多的中子會(huì)衰變成質(zhì)子，質(zhì)子的數(shù)量會(huì)越來越多，最后會(huì)形成像黃金這樣的重金屬。此外，還有超新星爆發(fā)時(shí)，產(chǎn)生含有金元素的物質(zhì)進(jìn)入星際塵埃，這些塵埃在經(jīng)過太陽系時(shí)，由于地磁場(chǎng)作用，落入地球。大約40億年前，地球上富含黃金的物質(zhì)便從這些宇宙塵埃中凝聚而成。

地球上約有4億億噸黃金，約占地球總質(zhì)量的15萬分之一，如果將它們平均分給全球80億人，那么平均每人能分到500萬噸。這好像說明地球上的黃金并非稀少，但事實(shí)上，地球上99%的金元素在地球形成初期的高溫熔融狀態(tài)下，由于密度較大，逐漸下沉到目前人類技術(shù)無法觸及的地幔和地核中，只有極少部分才賦存在地殼中，且地殼中黃金含量也只有10億分之一。

金礦按資源結(jié)構(gòu)可分為巖金、砂金和伴生金三種類型。火山爆發(fā)、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖漿噴涌等內(nèi)力地質(zhì)作用使金元素從地幔和地核中被夾帶到地殼中形成巖金，巖金開采的工序相對(duì)復(fù)雜而艱辛，一般一噸金礦石，才能提煉出幾克黃金。富含金元素的巖石，在經(jīng)過風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)等外力地質(zhì)作用，最后在河流穩(wěn)水地段沉淀形成砂金。從世界采金史看，人們獲取黃金主要是從采淘砂金開始的。我國(guó)采淘砂金活動(dòng)可追溯到奴隸社會(huì)早期，淘洗的砂金是從含金的砂礫層中得到的，古稱“河金”或“麩金”。伴生金主要在有色金屬、貴金屬等礦床中伴生產(chǎn)出，尤其是伴生于富硫化物、砷化物的有色金屬礦床中。地球上巖金、砂金和伴生金的儲(chǔ)量比例，大約為70 : 15 : 15。金礦按照成因可分為內(nèi)生礦床和外生礦床兩種類型。內(nèi)生礦床是指地球內(nèi)部能量（熱能、動(dòng)能、化學(xué)能等）導(dǎo)致的礦床形成，包括巖漿成礦和熱液成礦，等等。外生礦床是指在太陽能影響下，在巖石圈上部，經(jīng)巖石與水、大氣和生物的相互作用而在地殼表層形成的礦床，包括風(fēng)化礦床和沉積礦床（砂金），等等。金礦資源主要產(chǎn)于熱液成礦作用，占金礦總儲(chǔ)量的九成。全球金礦劃分了4個(gè)成礦域，21個(gè)重要成礦帶，每個(gè)成礦帶的礦床類型、成礦作用、成礦時(shí)間和特點(diǎn)與構(gòu)造背景演化密切相關(guān)，金礦的成礦作用貫穿整個(gè)地質(zhì)歷史時(shí)期，不同的金礦發(fā)育在不同的構(gòu)造環(huán)境（崔敏利 等，2018）。

載金礦物是指金礦床中攜帶金或者賦存金的礦物，金常產(chǎn)于載金礦物的晶體表面、裂隙中、顆粒之間和晶格中。主要的載金礦物為黃鐵礦（FeS2）和石英（SiO2），其次為毒砂（Fe[AsS]）、白云石（CaMg[CO3]2）等。其中黃鐵礦是金礦中最常見的金屬礦物，也是復(fù)硫化物。由于金是銅族元素，具有很強(qiáng)的單質(zhì)穩(wěn)定性，在地球化學(xué)性質(zhì)上具有較強(qiáng)的親硫性，所以在野外常見到金與細(xì)粒黃鐵礦共生。由于黃鐵礦在外表上酷似黃金，常常被稱為“愚人金”。石英脈型金礦一般是后期熱液充填巖石裂隙形成。有些熱液本身為富金硫化物，冷卻后富集成礦，還有一些是低溫?zé)嵋呵秩牒笈c富金等圍巖發(fā)生作用成礦。金主要賦存在石英顆粒之間、裂隙中和表面，含金性較好的石英一般呈煙灰色。毒砂富集金的能力也很強(qiáng)，因?yàn)榻鹂梢猿蕶C(jī)械混入物形式進(jìn)入毒砂中，只是毒砂礦物一般含量低，和黃鐵礦比相對(duì)少見。

> “愚人金”黃鐵礦

（攝于中國(guó)地質(zhì)博物館）

> 石英脈中的自然金（明金）

[攝于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）博物館]

> 含金毒砂

[攝于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）博物館]

金枝玉葉

——絕美的自然金

自然金是天然形成的金元素礦物，是指地球表面或者地下發(fā)現(xiàn)未經(jīng)加工的黃金。其成分中常含銀和少量的銅，通常將銀含量小于5%的黃金稱自然金。自然界中天然形成肉眼能看到的自然金，稱為明金。純凈的金呈略帶紅色調(diào)的黃色，在自然界中一般以散粒狀、不規(guī)則樹枝狀、片狀和塊狀集合體形式出現(xiàn)，產(chǎn)于高、中溫?zé)嵋撼梢虻暮鸬V脈中，或產(chǎn)于火山巖系與火山熱液作用有關(guān)的中、低溫?zé)嵋旱V床，自然金以中低溫?zé)嵋撼梢驗(yàn)橹鳌Ｔ谧匀唤缰谐室?guī)則晶形的自然金晶體較少見，一般多成不規(guī)則的粒狀、網(wǎng)狀、絲狀、團(tuán)塊狀、鱗片狀、樹枝狀、纖維狀及海綿狀集合體。我國(guó)的山東、黑龍江、新疆、河南和湖南等地均有自然金產(chǎn)出。

外生成因的砂金可形成團(tuán)塊狀集合體的天然塊金，通常是由自然金、石英和其他礦物集合體組成，一般顆粒較大，形態(tài)不規(guī)則，質(zhì)地不純，因其有些形似狗頭，得名“狗頭金”。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，迄今世界上已發(fā)現(xiàn)大于10千克的“狗頭金”約有8000~10000塊，數(shù)量最多的國(guó)家首推澳大利亞，約占總量的80%。其中澳大利亞名為“霍爾特曼”的“狗頭金”重285.77千克，高144.78厘米，寬66.04厘米，平均厚度10.16厘米。2015年1月，家住新疆阿勒泰地區(qū)青河縣的一位牧民發(fā)現(xiàn)一塊重達(dá)7850克的“狗頭金”，該金塊長(zhǎng)約23厘米，最寬處約18厘米，最厚處約8厘米，是迄今為止在我國(guó)新疆發(fā)現(xiàn)的最大一塊“狗頭金”（馬志飛，2021）。關(guān)于“狗頭金”的成因說法不一，但科學(xué)家們普遍認(rèn)為“狗頭金”是溶于地下水中的金在某些部位圍繞一個(gè)中心沉淀結(jié)晶而成的。在這個(gè)過程中有微生物的參與，微生物在捕獲和吸附金離子后聚集凝結(jié)，構(gòu)成了金離子沉淀中心，隨后金塊繼續(xù)長(zhǎng)大，經(jīng)過一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期，逐漸形成“狗頭金”。

> “狗頭金”

（攝于中國(guó)地質(zhì)博物館）

金碧輝煌

——國(guó)內(nèi)外金礦分布與資源儲(chǔ)量

數(shù)據(jù)顯示，全球金礦查明資源儲(chǔ)量約為10萬噸，其中基礎(chǔ)儲(chǔ)量約為5萬噸。全球已查明金礦資源主要分布在中國(guó)、南非、俄羅斯、澳大利亞、印度尼西亞和美國(guó)等十幾個(gè)國(guó)家。我國(guó)查明的金資源儲(chǔ)量主要分布在山東、甘肅、新疆、內(nèi)蒙古、河南和云南等省（自治區(qū)），上述6省（自治區(qū)）查明資源儲(chǔ)量之和占全國(guó)的 58.1%（邱曼 等，2023）。山東省膠東地區(qū)是我國(guó)最大的黃金生產(chǎn)基地，也是世界第三大金礦區(qū)，已探明黃金資源儲(chǔ)量超過5000 噸，約占全國(guó)的1/3；黃金年產(chǎn)量約占全國(guó)的1/4，黃金儲(chǔ)量和年產(chǎn)量常年位居全國(guó)第一（馮岳川 等，2023）。2023年8月，山東黃金集團(tuán)發(fā)布在山東萊州探明國(guó)內(nèi)資源量規(guī)模最大的巨型單體金礦床——西嶺金礦，在2017年詳查備案382.58 噸金金屬量的基礎(chǔ)上，新增金金屬量209.606 噸，累計(jì)探獲金金屬量592.186 噸，伴生銀590 噸，預(yù)估潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值超2000億元[礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)（巖金）：大型20≥噸，中型5~20噸，小型<5 噸]。現(xiàn)代黃金重量計(jì)量單位主要有盎司、克、千克（公斤）、噸，等等。國(guó)際上常用的黃金計(jì)量單位是盎司。純度計(jì)量單位一般有百分比和K金兩種，如 G999和 G24K等（G是黃金英文的首字母，999表示含金量不低于99.9%，K表示黃金的含量，是外來語karat的縮寫，每1K的含金量為4.166%。24K=24×4.166%=99.984%）。

黃金一直對(duì)人類社會(huì)的政治、經(jīng)濟(jì)和文化產(chǎn)生著巨大而深刻的影響，尤其在金融領(lǐng)域扮演著不可或缺的角色，是世界各國(guó)的儲(chǔ)備資產(chǎn)，用于支持貨幣價(jià)值和穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)。黃金是一種重要的全球性戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源，為國(guó)家金融和經(jīng)濟(jì)安全提供著重要支撐。作為全球通用支付方式和跨國(guó)貿(mào)易結(jié)算手段，黃金不易受通貨膨脹和政治風(fēng)險(xiǎn)影響，許多國(guó)家都擁有大量的黃金儲(chǔ)備，以防止金融危機(jī)和貨幣貶值。隨著社會(huì)發(fā)展，黃金也被賦予了不同的社會(huì)屬性，如商品屬性、文化屬性、政治屬性和戰(zhàn)略屬性等。這體現(xiàn)了黃金的價(jià)值，同時(shí)也說明了黃金的重要戰(zhàn)略地位和作用。黃金是唯一同時(shí)具有商品和貨幣雙重屬性的特殊產(chǎn)品，也是唯一能夠跨越國(guó)家、語言、種族、宗教、文化的全球公認(rèn)的貨幣資產(chǎn)。

為保障國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全、國(guó)防安全和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，金已被我國(guó)列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)目錄。黃金作為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，對(duì)于維護(hù)國(guó)家資源和金融安全、推進(jìn)人民幣國(guó)際化起著重要作用。在未來，隨著人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，工業(yè)和科技領(lǐng)域技術(shù)的日益提高，黃金必將以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在各個(gè)領(lǐng)域得到更廣泛應(yīng)用，為人類社會(huì)文明作出更大貢獻(xiàn)。

> 探尋巖金礦 李 杰 / 攝

作者： 黃 龍 王建田 韓小夢(mèng) 郭云成

編輯： 何陳臨秋

排版： 何陳臨秋

審核： 刁淑娟

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