黄金是一种珍贵的金属，一直以来都令人着迷。从普里阿姆的宝藏到埃尔多拉多的传说，黄金被视为最高贵的金属，在许多文明中象征着光辉和财富。历史上，人们知道金矿床形成于金属通过热水溶液流动或热液流体溶解并运输，在地壳上部某些区域逐渐积累。最近在这些矿床中发现的金纳米颗粒对经典模型的有效性提出了一些质疑。

现在，一篇发表在《科学报告》上的论文重新引发了关于黄金在自然界中运输的传统模型有效性的科学辩论。这项新研究首次揭示了黄金纳米颗粒在热液流体中暴露时具有在比大块金（1,064°C）的熔点更低（<500°C）温度下熔化并产生金纳米熔体的能力。根据这一发现，金可能会被金纳米熔体在水溶液中重新搬运，从而更有效地运输更多的金，形成具有经济价值的积累。

这项研究由巴塞罗那大学地球科学学院和纳米科学与纳米技术研究所（IN2UB），安达卢西亚地球科学研究所（IACT-CSIC）和格拉纳达大学矿物学与岩石学系的专家领导。

8世纪，伊斯兰世界的伟大炼金术士贾比尔·伊本·海延描述了金的纯化和从朱砂中提取纯汞的过程。在16世纪，乔治·阿格里科拉的《地下起源与原因》已经确定了金如何在地壳上部作为溶解在热液流体中的物种被运输，这些热液流体是在50ºC和500ºC之间的热水溶液，在地质环境和这些水溶液所在深度（通常是地球表面下数公里）的条件下具有特征。

全球大部分金的沉积物是通过这种运输方式形成的。然而，当原始金矿床被陆地构造过程暴露在地表时，也可以积累金，从而形成了著名的淘金热时期河岸边上发现的金块。尽管约翰·图克维奇在1950年代成功合成了金纳米颗粒，但直到四十年后的20世纪90年代初，才有文献记载了天然金矿床中的金纳米颗粒。具体而言，这些纳米颗粒在内华达州的丰富金矿床类型中被发现，该类型矿床具有高浓度的金，被称为富矿型。这些纳米颗粒的发现支持了一种假设，即金可以以纳米颗粒的形式悬浮在流体中运输，而不是以溶解的形式。

巴塞罗那大学的Joaquín A. Proenza教授指出：“根据许多因素，水热金矿床的类型多种多样。在全球范围内，最重要的是造山带、卡林金矿床和浅成热液金矿床。然而，对这些成矿流体的表征显示它们溶解金的能力非常低。无论其性质如何，这些流体都无法搬运足够多的金来解释含金矿化物，尤其是富矿型金矿床中非常富含金的情况。”Proenza教授是能源转型矿产资源研究小组（MinResET）的成员，他表示：“因此，金矿床的形成不能仅仅由搬运溶解金的热液流体引起。”

该研究首次描述了金纳米颗粒的熔化过程。巴塞罗那大学的第一作者Diego Domínguez-Carretero表示：“我们的研究发现，在古巴哈瓦那-马坦萨斯地区的Cu-Co-Ni-Au矿床中发现了大量金纳米颗粒，我们首次描述了金纳米颗粒的整个形成过程，包括纳米颗粒从包含它们的矿物中释放出来、暴露在热液流体中并随后熔化，最后通过与热液流体不相混溶的含金纳米熔体重新搬运。”

为了获得这些结果，研究团队结合了传统技术（光学显微镜和场发射扫描电子显微镜）和其他更创新的技术（水力分离、聚焦离子束、高分辨透射电子显微镜）。

研究人员表示：“迄今为止，唯一一个形成金纳米熔体的例子需要其他元素，如铋（Bi）、碲（Te）或锑（Sb），而这些元素在许多矿床中并不总是与金一起富集。该研究首次详细描述了金纳米颗粒转化为金纳米晶体的过程，而无需其他元素，如Bi、Te或Sb。”

研究人员强调，这种范式转变有助于更好地理解金的起源，从而有助于建立更现实的成因模型。黄金开采和其他任何类型的采矿都依赖于这些成因模型，以制定探索计划寻找新的矿床。