
黄金并不像人们想象的那么稀有。问题在于,地球上99.999%的黄金及其他贵金属储备都深藏在地核中,位于地球内部约3000千米深处,因此远远超出了人类的触及范围。图片来源:Wikipedia/Slav4|Ariel Palmon
撰文 | 王昱
审校 | 二七
金价持续高涨,我们如何才能淘到黄金呢?今年早些时候,物理学家给出了他们的答案:他们用大型强子对撞机(LHC)成功将铅变成黄金,并且在三年的时间里产出345亿分之1克黄金——简直亏麻了。
而最近,地球化学家又传出了新的消息。地球上最大的金库并不在某个重兵把守的地堡,而是位于地球最深处的地核。地球99.999%以上的黄金及其他贵金属储存在3000千米厚的坚硬岩石之下。当然,以人类现有技术不可能开采这些黄金,但好消息是,地球化学家最近发现,地核中的物质,包括黄金和其他贵金属,正在向上泄漏,甚至可能上升到地球表面。
埋藏的金矿
在地球形成之初,曾经历过一段整个星球都处于高温的熔融状态的时期,此时,地球上几乎所有的金都因为自身重量沉入了地球最核心的位置。甚至,之前还有假说认为,目前我们能开采的所有黄金都不是地球最初携带的黄金,而是来自撞击地球的陨石。
占地球所有已探明黄金储量22%的南非威特沃特斯兰德盆地曾被视为该假说的一个佐证。20亿年前,曾有一颗陨石撞击这里,该理论认为这里的黄金都是由陨石撞击带来的。但21世纪后,有研究发现陨石撞击的9.5亿到7亿年前这里就已经有黄金沉积。说明可供我们开采的黄金并不一定来自地球之外的小行星。
今年5月,地球物理学家则给出了新证据,证明我们今天开采的黄金确实有可能是地球形成时自带的。德国哥廷根大学的地球物理学家在《自然》(Nature)上发表论文,表明他们根据对火山岩的超高精度分析发现,地核正在向其上方的岩石中泄漏。

德国哥廷根大学的研究人员在夏威夷等地的火山岩中发现了微量的贵金属钌,其同位素组成存在异常。这些新发现证明,地核正在泄漏金属物质,包括黄金和其他贵金属。图片来源:United States Geological Survey (M. Patrick)
地核指纹
在地球内部,地核和地幔具有清晰的分界,两者材质也有明显区别。地幔主要由硅酸盐构成,地核则处于金属相。我们身边的石头有很大一部分都是硅酸盐,金属就更无需多加解释了。正是地核与地幔的材质差异,给了科学家定位地核物质的机会。44号元素钌和74号元素都对金属地核有极高的亲和性,它们总会优先进入金属地核,导致地幔中二者的浓度极低,而在地核高度富集。这让科学家能用这两种元素追踪源自地核的物质。

地球壳层结构的图示显示,中心是超高温的金属内核,其外是固态外核,再往外是岩石质地幔,最外层是薄薄的地壳。德国哥廷根大学的新研究表明,地核中一些富含贵金属的物质正在渗入上方的地幔。图片来源:University of Göttingen (OpenAI)
研究人员测量了来自夏威夷、留尼汪、加拉帕戈斯和冰岛的火山岩样本,在其中发现了钌-100的痕迹。并且钌-100的浓度和岩石地幔的平均值相比高得异常,这只能说明这些火山岩最初源于核幔边界。
哥廷根大学地球化学系的尼尔斯·梅斯林博士解释道:“当第一批结果出来时,我们意识到我们确实挖到了金子!我们的数据证实,地核中的物质,包括黄金和其他贵金属,正在渗入上方的地幔。”
他的同事马蒂亚斯·威尔博尔德教授补充说:“我们的发现不仅表明地核不像之前假设的那样孤立。我们现在还能证明,大量超高温地幔物质最初起源于核幔边界,并上升到地球表面,形成像夏威夷这样的海洋岛屿。”
凭借优良的导电、机械和防腐蚀性能,黄金在众多工业领域有着多种多样的用途。实际上,现代智能手机的摄像头、电路板和接口中都含有黄金。按重量计算,普通金矿石的含金量还不如一部手机。而这项研究表明,所有这些黄金,至少都有一部分可能来自地球的核心。梅斯林总结道:“我们的发现为理解地球内部动力学的演化开辟了一个全新的视角。”
参考链接:
https://www.uni-goettingen.de/en/3240.html?id=7808
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09003-0
https://mp.weixin.qq.com/s/5BOcS9qF_JxKh7ddfL4ODw
https://en.wikipedia.org/wiki/Gold
https://en.wikipedia.org/wiki/Witwatersrand#Witwatersrand_Basin
https://mp.weixin.qq.com/s/-2DYfW-VDjALRpk1m47JAg