黄铁矿在历史上被称为愚人金因为它与贵金属具有欺骗性的相似性。
该术语在 1840 年代加州淘金热期间经常使用，因为缺乏经验的探矿者会声称发现了黄金，但实际上它是黄铁矿，由毫无价值的二硫化铁 (FeS2) 组成。
具有讽刺意味的是，黄铁矿晶体中可能含有少量真金，尽管众所周知它很难提取。隐藏在黄铁矿中的黄金有时被称为“看不见的金”，因为它无法用标准显微镜观察到，而是需要复杂的科学仪器。
直到 20 世纪 80 年代研究人员发现黄铁矿中的金可以有不同的形式——要么是金颗粒，要么是黄铁矿和金精细混合的合金。
在我们的新研究中，发表于地质学，我和我的同事发现了黄金潜伏在黄铁矿中的第三种以前未被认识的方式。当黄铁矿晶体在极端温度或压力下形成时，它的晶体结构会产生微小的缺陷，可以用金原子“装饰”。
这些“晶体缺陷”是什么？
晶体内的原子以一种称为原子晶格的特征图案排列。但是，当黄铁矿等矿物晶体在岩石内部生长时，这种晶格图案可能会出现缺陷。
与许多矿物一样，黄铁矿在地球表面坚韧而坚硬，但在地球深处形成时会变得更加扭曲和有弹性，这也是金矿床形成的地方。
当晶体拉伸或扭曲时，相邻原子之间的键被破坏并重新形成，形成数十亿个称为“位错”的微小缺陷，每个缺陷大约比人类头发宽度小 100,000 倍，或者比头发丝小 100 倍。粒子。
这些原子级缺陷的化学性质非常难以研究，因为它们非常小，因此任何杂质的含量都绝对微乎其微。检测它们需要一种称为“原子探针。
原子探针可以以极高的分辨率分析材料，但与其他方法相比，它的主要优势在于它允许我们构建 3D 地图，显示晶体内杂质的精确位置——这在以前是不可能的。
我们的研究表明，黄铁矿晶体内的位错可以用金原子“装饰”。当晶体在其历史过程中被扭曲时，这种情况尤其常见。在这里，金的浓度可以比晶体其他部分高几倍。
潜在的金矿
为什么有人要关心这么小的东西？嗯，它提供了有关矿藏形成方式的有趣见解，并且对金矿开采业来说也是一个潜在的福音。
此前，人们怀疑异常丰富的黄铁矿晶体中的金实际上是由多步骤过程中形成的金颗粒制成的，这表明黄铁矿和金在不同的时间结晶，然后聚集在一起。
但我们发现金可以修饰这些晶体缺陷，这表明即使金含量相对较高的黄铁矿晶体也可以在单一过程中形成。
我们的发现还可能帮助金矿开采者更有效地从黄铁矿中提取黄金，从而有可能减少温室气体排放。为了提取黄金，矿物通常在大型反应器中被氧化，这会消耗大量的能量。
晶体内的位错位点可能会提供增强的部分浸出或细菌攻击和分解晶体的目标，在称为“生物浸出”的过程中释放金，从而有可能减少提取所需的能源消耗。这个想法尚未经过测试，但绝对值得研究。
如果它有助于为更可持续的金矿开采方法铺平道路，那么愚人金也许并不是那么愚蠢。
也许在更好、更环保的矿石加工技术被开发出来之前，黄铁矿仍然不负其“愚人金”的历史美誉。 
