古今沧桑话黄金
黄金为何倍受宠爱
古往今来,黄金一直是人们追逐的对象。有的人为此付出了毕生精力,更有甚者,为此而走上歧途,以至身败名裂。
五千年来在阶级社会里,黄金是统治阶级掌握权力和拥有财富的象征,作为劫掠与争夺的对象,作为剥削和奴役他人的武器。而在平民百姓的日常生活中,黄金则作为装饰和通货之用。所以黄金在人类的政治、经济、文化、艺术各方面无不渗透着。
黄金之所以倍受青睐,是与它的许多特性分不开的。
首先,其外表发出的金黄色光泽,最引人注目。但在人们的经验里,感到纯金的颜色略显太深,所以通常在制作首饰时,掺入少量的其它金属(主要是银),使色泽稍淡,反而迎合一般人的审美情趣。所以,黄金充作装饰之用的数量极其可观。
其次,黄金的化学性质十分稳定,与大多数化学元素都不起反应,在空气中长期暴露也不会改变颜色或减弱其光泽,制作首饰最合适不过了。现代航天器上涂一层厚度为0.06英寸的金,便可形成一层最理想的反射膜,保护航天器免受阳光的损害。
第三,黄金属于比重较大的金属,其比重为19.37,体积较小,便于携带或收藏。
第四,黄金具有很强的韧性(或称延展性),可敲击成很薄的叶片而不会破裂,最薄的程度可达10万分之1厘米。利用这个特点区别真假黄金最为明显,如“愚人金”(即黄铁矿)经过敲击,很容易破裂。
因为韧性强,黄金很容易拉长,如果将一盎司纯金拉成丝,可长达80公里。正是利用这个特点,制成金线,作为华丽昂贵衣服的服饰,或编织成金冠。我国著名的文物“金缕玉衣”,也利用金的特强延展性,以金丝穿缀玉片制成衣服。制作极其精细,有的用12条极细的金线拧成一股穿缀精心磨制的玉片成衣。现在,利用黄金的延展性,把微型黄金线路“印”在一小块陶片上用于计算机,可节省很长的导线。
但是,由于黄金太软,用纯金制作首饰或货币并不太合适,必须加入少量的其他金属,以增加其硬度。
金制品的纯度一般用K表示。所谓K金的K,是希腊字Keration的缩写,通常都以24K金为“足赤”,其实并非100%都是金,按我国的规定含金量99%为足金,含金量99.9%为千足金。今将各类常见K金的含金量列表如下,供大家识别金器时的参考:
24K金理论含金量为100%
22K金含金量为91.3%
20K金含金量为83%
18K金含金量为75%
14K金含金量为58%
12K金含金量为50%
自然金都是不纯的,一般在55%~95%之间。
假金往往是铜和锌的合金制成,其外表的黄金色泽与金子十分相似,但氧化以后,就会发生剥落锈蚀,原“色”毕露,不可能冒充真金了。
俗语说:真金不怕火,其熔点相当高,约为1063℃,经得起一般高温。虽然这样,但毕竟由于数量太少,工业上还没有大量利用黄金,只有极少数理化器具需要用纯金制作外,一般即使用金时,也与其他金属经合金以后使用。有时也用铂金,其实不是纯的铂,而是含有钯(12%)、铂(25%)或镍(15%)的合金。至于金牙、金笔,都不是纯金,而是在其他金属的表面焊合、锻结或用其他机械方法加上一层金而成。例如眼镜架上印有“1/1012Kt.GF”,说明这副眼镜架是其他金属(主要是铜)制成的,表面镀有12K金,金子的重量仅占总重量的1/10。
黄金也有药用价值,例如《本草纲目》曾载“风眼烂弦……,用金环烧红掠上下睑肉,即愈。”“牙齿风痛……火烧金钗碱之立止”。这里说的是利用金子的熔点高,烧之高温后,施之以消毒的方法也。另解,“水银入耳……能触人脑,以金枕耳,自出也。”“水银入肉……令人筋挛,惟以金物熨之,水银当出蚀金,侯金白色,是也。”这是北齐时代徐玉使用的办法,很合乎科学道理,水银加热就会挥发,与金化合成白色合金,将水银从肌肉中取出。
黄金是如何生成的
我国湖南会同县漠滨乡一带是一个富金地带。这个地方的人民,自古就有开挖含金石头的习惯,全村的大人小孩都有在野外辨识金子的本领,而且对黄色特别敏感。1984年7月,小学生杨波偶然中发现含金石,在当时引起了一场挖金热。
后来,地质队派人观察研究,认为这些金子是产在十几亿年以前形成的古老的硬质砂岩和砂质板岩中。当1亿多年前的侏罗纪时期,当时华南各地普遍发生巨大的地壳运动,同时出现火山喷发与岩浆入侵,这些含金的石英脉就侵入到这片古老的变质岩系之中。最初,石英脉中的金子与其他金属组成硫化物埋藏在一起。由于后来当地遭到长期的侵蚀和风化作用,金属硫化物则变成褐铁矿,而金子也就赋存在褐铁矿之中,褐铁矿又嵌生在变质石头内。所以,这一带只要找到带有褐铁矿团块的石头,就有希望寻找到金子了。
杨波找到金子的故事是偶然的,但这里有金子的客观条件是早已存在了。由此想到唐代著名诗人刘禹锡(公元772~842年)的《浪淘沙》:
日照澄洲江雾开,淘金女伴满江隈。
美人首饰王侯印,尽是沙中浪底来。
刘禹锡于唐永贞元年(公元305年)因参加革新朝政,触犯龙颜,被贬谪到朗州(今常德)任司马,他在当地任职期间,以《竹枝词》形式,也就是以当地的民歌形式写了常德地区民情风俗方面的十余首诗篇。《浪淘沙》是其中的第六首,最为人称道。如果从地质学眼光看,这应是一首很好的科学诗。
诗中第一句的澄洲,就是江心洲,即江中小岛。第二句的江隈,就是河流的转湾处。他指出淘金的最佳地点是在江心洲和河流的转弯处,十分正确。因为这两处正是流水速度减慢的地方,金子比重大,在此最容易沉淀。因此,引来大批淘金女在此操作劳动。第三、四句当然是借题发挥,抨击封建社会的统治阶级是掠夺劳动人民的辛苦果实的魁首,从一个侧面鞭挞了社会的不平等现象。此诗立意奇绝,意境优美,音韵和谐,极富民歌风采。
常德正好地处沅水下游,说明上游是产金的,上面所述的会同县漠滨乡出产黄金的山区也正是沅水上游的渠水所在地。而且刘禹锡在他的《武陵书怀五十韵》中还提到“永贞元年,余贬为郡司马,至则以方志所载而质诸其人民,顾山川风物皆骚人所赋,乃具有闻见而成是诗。”正是在这首诗中,他写下了“披沙金粟见”之句,明确记载了常德一带产砂金的事实。无独有偶,邻近常德的益阳,也发现不少大金块(俗称狗头金)。
例如1983年6月13日,益阳市郊区农民陈作新等3人,在大海塘东南150米处采到一块重2160.8克的自然金块,纯金度达92%。7月12日上午,农民曹某等6人,在同一地点又采到一块重达1510.49克的巨金,折合纯金1390.57克。据历史记载,12世纪初,益阳就曾出产过重达24.5公斤的特大自然金块。无怪乎当地不少地名都与金子掛上号,如“金银山”、“金花湖”等。按地质条件看,这些“狗头金”也是从上游(资水)冲下来的,因为那里的成金条件与会同漠滨乡是相同的。还有,陕西南郑武学桥山沟里,被当地农民拣到一块重0.81公斤的金块,大概源于秦岭。
在国外,也发生过许多“淘金热”的故事,以巴西为例,1980年2月,在巴西亚马孙河林海中的卡拉亚矿业联合企业附近,一个名叫亚尔万的牧场主,在开挖一条沟渠时,偶然掘到一块很重的黑色石头,他就将这块石头带给一位地质学家鉴定,地质学家断定石头内含有金子,打开一看,果然金光闪烁,颗颗黄金映入眼帘。消息传开以后,寻金者蜂拥而至,没几天,来了1.2万多人。时值3月,气温高达40℃,而大批衣衫褴缕的淘金者不顾终日辛劳,竟挖出45米深,700米见方的大坑,从5月到8月,共采获黄金3500公斤,平均月产1吨有余,成为巴西的一个大金矿,政府就管理了这个金矿,作为偿还外债之用。从此,巴西的主要财富,除了咖啡、棉花之外,黄金便成为她的第三财富了。
黄金在地壳中的蕴藏量极为稀少,岩石中的平均含量为4.3×10-7。1970年公布的世界黄金的总储量为3.5~4万吨,因此黄金是名副其实的贵重金属。
世界上最大的产金国是南非,储量已明显减少,1970年产1000吨,到1980年已下降到670吨,此后每年都在减少。南非的黄金矿井已采到3700米深度,是世界上开采黄金的最深井。
我国采金已有相当悠久的历史。据记载,1888年,年产13吨,居世界第五位。一百年后的1988年统计,年产43万两,其中砂金占41万两,可见砂金的重要。除河床外,滨海砂金亦不可忽视,这些含金的沉积物是由细砂、粗砂和砾石交互成层的。如美国东太平洋俄勒冈州沿岸的海滨砂金矿自1852年开始采掘,已得大量金子;又如著名的阿拉斯加诺姆砂金矿,已开采70多年了。这里的砂金矿沿海岸分布,长达5公里,宽90米,厚0.3~0.9米,黄金的平均含量高达(5.2~50)克/吨。专家们估计,在20米深处,面积约0.5平方公里的近岸带内,储藏量至少有300吨,价值6亿美金。另外,在阿拉斯加湾的科迪亚克岛和朱诺附近以及加拿大新斯科舍半岛近海地带,目前也在开采。60年代后期,苏联与日本也都发现滨海砂矿。我国的海岸线很长,如能进一步找寻,滨海金砂矿的前景也是大有希望的。
黄金开发的探索
美国沉积学家米勒曼和麦迪认为,大陆上的黄金被河流、冰川、洪水带到海洋里,为数足以惊人,每年约有160吨金含在沉积物中冲入海洋。海洋学家还曾将海水中的含金量作过分析,每吨海水含有0.004~0.02毫克。全世界海中含金的总量至少有1000万吨,乐观地估计,可达5500万吨,超过大陆上的黄金储量。但各个海洋的地理条件不同,含金量亦有差异,例如加勒比海每吨海水含金量高达15~18毫克,为一般海水含金量的750~900倍。我国的渤海、黄海、东海、南海各海域的黄金储量约达15000吨。
用什么办法呢!科学家们已注意到这一课题,他们发现某些海洋生物能够吸取海水中的金属元素,例如虾的血液中含有铜、扇贝的鳃中富含铁,某些鱼类骨骼中含铅的份量高出海水中含铅量的2000万倍。比如说,如能在海水中培植出一种能吸取海水中金元素的某种藻类,扩大放养,到期收获这种特殊的“黄金藻”,也许能获取无穷无尽的黄金了。
科学家们也分析过陨石中的黄金含量,每吨可得5~10克,每年大约有3500吨陨石降落到地面;前苏联的科学家研究后认为,陨石在降落过程中,经大气摩擦燃烧后,还有3万吨微尘落到地面,其中也含金。这样,每年可从“天外来客”身上提取17.5~35公斤的黄金。
在茫茫无垠的太空中,陨石含金以外,还存在“黄金星”呢!这是科学家利用特殊的卫星装置探测到的,它可以观察星球的短波紫外辐射,许多重金属的光谱线是落在短波紫外辐射波段内。
“黄金星”位于巨蟹星座中的巨蟹K星,巨蟹座位于狮子座的狮头附近,夏夜可见。星的内部由锰构成,表面是黄金,含金量估计达1000亿吨以上。距地球175光年,如用光速太空飞船前往,往返需时350年。这颗“黄金星”的体积比我们的太阳大3倍。
但是,迄今尚无法将“黄金星”作为取金的目标。
自从板块学说在地质界兴起以后,人们注意到海洋裂谷深达上地幔,那里发现热液多金属矿床,富集着金、银、铜、铂、铅、锌等,红海中部裂谷带的“阿特兰蒂斯11”海渊是目前世界上已发现的最有经济价值的热液多金属矿床。在海底表层10米厚的金属泥中,含矿量达5000万吨以上,其中金储量就有45吨,而大陆上的大型金矿也不过10吨左右的储量。只因为这类矿床隐埋在深达数千米的海底,开采技术与所耗费用之巨都成问题,目前尚无法获得,各国正在研究,企图解决这一难题,如一旦能予解决,前途无量。
火山成金也是科学家研究的课题。有许多研究火山的科学家,从火山气体中分析到含有黄金,例如意大利的埃特纳火山每天可以喷发出24公斤的黄金和9公斤的白银。但是,这些贵重的金属都以气体状态存在,没有发现液态和固态。也就是说,要回收它们目前还想不出办法来。
日本是一个多火山国家,热泉也多,其中也发现金。最有名的例子是大分县希塔山金矿附近,钻到一口热泉,每吨泉水中含有228毫克金,还有一定量的银和铜,但这些金,像海水中的金一样,需要经过提取,费用高昂,有些得不偿失。
南极洲有一座最大的火山——埃里伯斯火山,喷发时,发现有黄金微粒,其大小约为0.1~20微米,最大者可达60微米(直径),散落在周围的雪地里。但就目前的技术条件而言,提取和收集这些黄金还不现实。
科学家发现,金在有机酸的作用下,能形成有机化合物,可以进行长距离迁移,还可以被植物吸收。例如玉米、金银花中的含金量较高,每吨水木贼含金量高达160毫克,风信子也能吸收较多的黄金。于是,在一些开采黄金的尾砂中,种植风信子之类,借此使低品位的金转化为含金量较高的副产品,然后再进行提炼,达到采金的目的,这些植物,将真正成为“摇钱树”了。
动物也能富金,例如:捷克斯洛伐克一个金矿区内的金龟子,把它烧死成灰以后测量其平均含金量竟达25ppm,而生长在不含金地区的金龟子的死灰中的金含量微乎其微。如此等等,说明利用生物富金,前途将是无量的。
不过,目前所能开采的金矿不外乎两大类:一是砂金,即河流、海滨、山坡等处与泥砂混合沉积的金矿,它们是含金的岩石经过风化侵蚀、破碎、搬运、聚积而成,容易找寻,也便于开采。另一是山金,即生在岩石中的原生矿,此类矿床往往是由砂金发现以后,顺藤摸瓜,追踪而找到的。
由于我国开采和使用黄金的历史比较早,在不少地方的地名往往留下金字或银字之类,地质队甚至根据这条线索找到矿体呢!例如20世纪80年代初期,河北省地质队就从金字的地名入手,访问老农,找寻古代开采金矿的遗址,后来利用现代化的手段勘探,果然发现一个大金矿。另一个地质队,根据“洒金河”地名,也找到一个隐伏的金矿体。这些地名,通常有金山峪沟、砂金沟、金山子、金杖子、金厂沟、金宝沟等,通过工作,多多少少都发现一些金矿,其中还有大中型的呢!
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