黄金尽管用途广泛，但在地球上层的储量并不丰富。 每吨地壳材料中，估计仅含有 0.004 克贵金属。
然而，不知何故，有些地区蕴藏着“富矿”丰度——用科学术语来说就是超富集。 这些金矿脉是如何在短短几天的时间内从仅含有微量金属的热液系统中形成的，一直是一个地质谜团。
现在从最不可能的线索中找到了答案：酸牛奶中脂肪颗粒的分离和结块。
“科学家们早就知道，当热水流过岩石时，会溶解微量的金，并将其集中在地壳的裂缝中，达到肉眼看不见的程度，就会形成金矿床。”地球科学家安东尼·威廉姆斯·琼斯和邓肯·麦克利什加拿大麦吉尔大学教授在问答中表示。
“在极少数情况下，裂缝会转化为厘米厚的固体金矿脉。但是，黄金浓度如此低的流体是如何产生稀有的超高品位金矿床的呢？我们的发现解决了‘超高品位’或‘富矿’的悖论金的形成，一个多世纪以来一直让科学家们感到沮丧。”
牛奶是由多种成分组成的水溶液，其中之一是微小的脂肪球。 在鲜奶的 pH 值水平（非常接近中性）下，这些脂肪颗粒带有负电荷，导致它们相互排斥。
酸化过程涉及牛奶中的细菌将乳糖转化为乳酸，从而降低 pH 值。 这导致脂肪颗粒上的表面电荷分解，脂肪颗粒从乳清中分离出来，并通过凝结彼此聚集在一起，形成一种严重分解的乳脂果冻。
威廉姆斯-琼斯、麦克利什和他们的同事在使用透射电子显微镜研究不列颠哥伦比亚省布鲁斯杰克矿的金矿时发现了类似的过程。 这里是世界上发现富矿级矿化的地点之一，矿藏量高达 41,582 克/吨。
人们长期以来一直认为黄金是通过地壳中的流体运输的。 然而，为了达到超富集区的丰度，之前的学习表明金可能以高浓度溶解在含有氯化物或二硫化物的液体中，并以这种方式运输和沉积。
另一种可能性是胶体溶液，固体纳米颗粒金分散在热液和地热流体中。 由于金纳米粒子带有电荷（如乳脂），因此它们相互排斥。 当电荷分解时，金颗粒会在类似于凝固的过程中聚集在一起，称为絮凝。
过去已经间接证明了这一点； 现在，麦克利什和同事已经观察到它是如何实际发生的。
“我们提供了自然界中金胶体形成和絮凝的第一个证据，以及金胶体颗粒小静脉及其纳米级絮凝聚集体的第一张图像，”威廉姆斯-琼斯和麦克利什说。
“这些图像记录了裂缝被黄金填充的过程，并通过数百万个小矿脉的整合放大，揭示了富矿矿脉是如何形成的。”
对于这个过程，地热流体中金的浓度只需为十亿分之几。 它絮凝形成一种果冻状物质，被困在地壳的裂缝中，形成丰富的金矿脉。
这一发现表明，丰富的金矿床可能比我们想象的更常见，并且可能发生在比之前估计所允许的其他几种情况下。 如果其他研究和进一步的检查可以支持这一点，那么这项研究可以为我们提供一个新的工具包来了解和定位世界各地的金矿。
“我们怀疑布鲁斯杰克和其他富矿金矿系统的胶体过程也可能形成了更典型的金矿床。挑战将是找到合适的材料来检验这一假设。”威廉姆斯-琼斯和麦克利什说。
“下一步将是更好地了解胶体形成和絮凝在观察到的规模上发生的原因，并重建这些过程的地质环境。”
该研究发表于美国国家科学院院刊。
