“金属之王”的过去、今天与未来
作者 马志飞
发表于 2026年3月
海昏侯墓出土的金饼(南昌汉代海昏侯国遗址博物馆藏)

刚刚过去的2025年,黄金上演了一场震撼全球的史诗级牛市,国际金价一路狂飙,屡创历史新高,这一穿越千年时光的古老贵金属再度成为世界瞩目的焦点。黄金究竟有什么与众不同之处?作为“金属之王”,它的背后隐藏着哪些不为人知的“冷知识”?

真金不怕火炼

郢爯
海昏侯墓出土的马蹄金(南昌汉代海昏侯国遗址博物馆藏)
黄金面具(三星堆博物馆藏)

黄金是人类最早使用的贵金属之一,也是人类最喜爱的一种金属。早在6000年前,人类已开始将黄金作为交易媒介,第一枚黄金硬币则于公元前600年左右诞生在小亚细亚西部的富裕古国吕底亚(今土耳其西北部)。1979年,我国安徽省寿县出土了名为“郢爯”的重要文物。研究发现,郢爯是一种被切割成小块使用的金质称量货币,是我国最早的黄金货币,出现在战国时期的楚国。2015年11月17日,我国考古学家在西汉海昏侯墓主椁室西侧发现了数量惊人的金器,其中包括数十枚马蹄金。所谓马蹄金,就是形状如马蹄的金子,其底面呈圆形,内凹,中空,制造于汉武帝太始二年(公元前95年),每枚重250克左右,一般用于帝王赏赐、馈赠及大宗交易,也是我国早期的黄金货币。

虽然金币现已不再广泛流通,但各国政府、金融机构和普通人仍喜欢持有黄金,以防通货膨胀。在某些特定时期,政府会发行少量金质纪念币,这些纪念币也具有很高的收藏和投资价值。

黄金之所以贵重,不仅因为稀缺,更重要的原因在于其卓越的化学稳定性。在元素周期表中,黄金的原子序数为79,原子结构中稳定的电子排布使其具有特立独行的“惰性”。常言道:“真金不怕火炼。”这并不是说黄金不会熔化,而是指即使在高温下,黄金依然能够保持化学稳定性。在常规火焰温度下,多数金属会与氧气反应生成氧化物,例如铁会生锈,铜会变黑,而黄金即使被加热到1000℃,也不会与氧气发生化学反应,更不会被腐蚀。黄金的熔点约为1064.43℃,沸点高达2808℃,远超普通火焰温度,高温只会让它熔化成液态,却不会改变其本质,冷却后的黄金依然纯净如初。古代匠人正是利用这一点,通过“烈火试金法”鉴别黄金的真伪—将金属放入炭火中灼烧,若冷却后变色则为假货,若保持金黄则为真金。

由于金原子核对核外电子束缚力极强,其电离能较高,不易失去电子形成化合物,而且其原子半径小,外层电子排布稳定,难以被氧化剂破坏其电子结构,所以黄金具有极强的抗腐蚀能力。只有极少数化学物质能与黄金发生反应,例如王水(浓盐酸与浓硝酸按体积比3∶1混合的溶液)、氰化物溶液(在氧气参与下)等。考古学家在四川广汉三星堆遗址发现距今3000多年的金面具,出土时依然光亮如新,没有丝毫锈蚀痕迹。此外,黄金具有沉甸甸的手感,它的密度是水的密度的19倍,相当于铁的密度的2.45倍;而且,黄金具有极强的延展性和可锻性,可塑性极佳,1克黄金最长能被拉成3000米长的金丝,也能被打造成1/10000毫米厚、面积约0.5平方米的金箔。正是这些独特性质的叠加,让黄金从众多金属中脱颖而出,成为名副其实的“金属之王”。

多元的特殊用途

目前,世界上50%的黄金被用于珠宝行业,40%用于投资,另外10%用于工业生产领域。

在工业生产中,黄金主要应用于电子工业。精密的电子元件和集成电路需要具有很高的稳定性、导电性、耐热性与抗氧化性,黄金及其合金恰恰可以满足上述要求,故而,在手机、计算机、电视机等诸多电子电器中都含有少量的黄金。

黄金锻造的薄片常被用于装饰建筑或家具,既美观,又可保护建筑和家具免遭腐蚀。例如,一些金光闪闪的古代宫殿、庙宇和高塔顶部常常覆盖着一层薄薄的金片。以北京故宫为例,太和殿的外立面、檐口、斗拱、门窗等部位均采用贴金装饰,使整个建筑显得金碧辉煌,就连其中珍藏的一些古老的钟表、玉器等文物和艺术品,也有不少采用贴金装饰,彰显了皇家的尊贵和权威。

作为明清两代的皇家宫殿,北京故宫(紫禁城)在建筑和装饰中大量使用黄金,金色也成为了紫禁城最夺目的颜色
作为明清两代的皇家宫殿,北京故宫(紫禁城)在建筑和装饰中大量使用黄金,金色也成为了紫禁城最夺目的颜色
作为明清两代的皇家宫殿,北京故宫(紫禁城)在建筑和装饰中大量使用黄金,金色也成为了紫禁城最夺目的颜色

科学家研究发现,黄金薄片能强烈地反射红外线,也就是说,它可以有效地阻挡红外热辐射。根据这个性质,人们制造了一种特殊的玻璃,并将薄薄一层黄金涂抹在玻璃表面,使其能够在夏日将强烈的光照辐射反射回去,保持室内的凉爽;在冬天,这种玻璃又能够将屋内散出的热量反射回去,保持室内的温暖。航天员所戴的头盔面罩表面也涂有一层非常薄的黄金薄膜,目的同样是反射太阳辐射,保护航天员的眼睛和皮肤。

金錾连环花簪(北京故宫博物院藏)
双喜字錾金扳指(北京故宫博物院藏)

监测数据显示,流感在这个冬天来势汹汹,人们常使用快速抗原检测试纸判断是否被感染。该试纸通过抗原—抗体的特异性结合反应,利用免疫层析技术,可在短时间内直观显示样本中是否存在流感病毒抗原。令人感到惊奇的是,这种检测试纸条里竟然也含有黄金!只不过,黄金在这里以“胶体金”的形式存在。所谓胶体金,是一种粒径在纳米级的微小黄金颗粒悬浮液,外观通常呈红色,既能和蛋白质(如抗体、抗原)稳定结合,又不会破坏其活性,并且在聚集时有明显的颜色变化。当样本液滴在检测试纸条上,若其中含有流感病毒抗原,它们会与试纸条中预置的已被胶体金标记的特异性抗体结合,形成“抗原-抗体-胶体金”复合物,并随着液体向前移动,遇到试纸条上预先固定的另一类抗体时,就会被“抓住”,在检测线(T线)处聚集,形成红色条带;如果质控线(C线)也显红色,则说明检测有效,且为阳性。此外,胶体金凭借稳定性、安全性以及与生物分子结合的能力,还广泛应用于早孕检测、医学显微成像靶标标记等领域,它让黄金从贵金属和装饰品变身为医生的智能工具,默默守护着人类的健康。

黄金不仅是财富,更是一种文化和象征,具有十分丰富的内涵。人们总喜欢用黄金来形容和赞美那些最美好的东西,比如,体育比赛中最重要的时间被称为“黄金时刻”、最美好的少年时代为“金色童年”、最美好的幸福时光为“黄金时代”、最完美的分割比例为“黄金分割”,等等。世界上许多领域的最高奖杯或奖章等,例如奥运会的金牌、世界杯冠军奖杯—大力神杯、诺贝尔奖章、奥斯卡金像奖奖杯等,也都是用黄金或镀金材料制作的。在婚礼上,黄金戒指象征着恋人之间永不褪色的爱情誓言,等到了50周年结婚纪念日时,人们又赋予它一个神圣而又温馨的名字—金婚,来纪念相恋的人携手走过的50年风风雨雨。

“凭空而来”与无处不在

黄金的诞生远比人类文明悠久,它是宇宙演化的产物。天文学家研究发现,黄金主要形成于中子星合并或超新星爆发等极端天体事件中,这些高能事件使轻元素聚变形成重元素,导致黄金原子随宇宙尘埃四处飘散,最终在太阳系形成时融入地球。地球形成初期,大部分黄金因密度较大而沉入地核,目前人类开采的黄金主要来自地壳中的次生矿床,这些矿床中的黄金是由于地壳运动、火山活动和流水侵蚀,才被从地幔带到地表。

自然金(马志飞/摄)
石英脉中的脉金,产于河北兴隆(马志飞/摄)

黄金很少与其他物质形成化合物,因而,地球上的黄金主要以天然单质金形式存在,人们称之为自然金。有时候,黄金也与黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等硫化物矿物共生。在这些矿物中,黄金以微小的颗粒或固溶体的形式存在。对人类而言,黄金是如此珍稀,事实上,黄金几乎无处不在,无论是我们脚下的岩石里,还是浩瀚的海洋中,都含有黄金成分,就连我们随手捡起的鹅卵石中都含有黄金原子。英国著名地质学家扬·扎拉斯维奇在《从一枚鹅卵石看地球通史》一书中指出:“我们很难找到鹅卵石中没有的元素。即使是金、银和铂等极为稀少的元素,在一块鹅卵石中,每种元素的原子数量也达到了数百万。毕竟,在一片无边无际的丛林中,即使是最稀有的兰花也会有很多株。”

澳大利亚米卡萨拉露天金矿
金矿石

黄金虽然分布广泛,但能被开采出来的极为有限。这是因为,在工业生产领域,能够被开采和冶炼的金矿石必须要达到足够的品位(即单位体积或单位重量矿石中有用组分或有用矿物的含量)。按照目前的技术条件,地下金矿石通常要达到2~3克每吨的矿石品位才具有开采价值;若是露天矿山,地下金矿石品位达到1克每吨以上即可。根据成因和赋存状态,金矿主要分为脉金、砂金和伴生金等。所谓脉金,就是岩脉中的黄金,主要是中低温热液成因的含金石英脉矿床,矿脉通常延绵成带状。在全球已探明的黄金储量中,脉金占比超过70%,开采时需要先开采出矿石,再通过浮选等工艺提取黄金。砂金是脉金经风化侵蚀后,被流水搬运,沉积在河床底部低洼处或海洋浅滩处形成的,具有埋藏浅、密度大、颗粒小等特点,淘金者利用简单的淘洗工具即可筛选淘取出黄金。伴生金则是指与铜、铅、锌等有色金属矿床伴生的黄金,在开采这些有色金属矿石时,可同时回收黄金,提高资源利用率。

从全球范围看,金矿主要分布在南非、澳大利亚、俄罗斯、智利、印度尼西亚、美国和我国等。位于南非威特沃特斯兰德地区的金矿是人类历史上已探明储量最大的金矿带,自1886年发现至今,累计产量已超过地球黄金历史总产量的40%,该矿井最大开采深度达4000米。俄罗斯远东地区和西伯利亚的河流中有许多砂金,其中,勒拿河金矿区是世界上最大的砂金产区之一。印度尼西亚的格拉斯伯格原本是一座储量巨大的铜矿,矿工在1988年开采铜矿时意外发现了黄金,使之迅速成为全球顶级的金铜伴生矿。

我国的黄金产区集中分布于胶东半岛、小秦岭地区、滇黔桂交界处以及西北地区的新疆、青海、四川等地。2015年,勘探人员在山东莱州三山岛北部海域发现了一处超大型金矿,查明资源储量为470.47吨,金平均品位4.3克每吨,是国内罕见的超大型金矿之一,价值超千亿元。2025年11月,自然资源部宣布,勘探人员在我国辽东地区又发现一处低品位超大型金矿床—大东沟金矿,该矿探明的金的金属量高达1444.49吨,是国内首个千吨级金矿床,也是新中国成立以来发现的规模最大的单体金矿床。

下一个金矿在哪里

根据世界黄金协会2025年2月5日发布的《全球黄金需求趋势报告》,2024年的全球黄金产量为3661吨,但黄金需求总量为4974吨。这意味着,尽管全球黄金产量在不断增长,这种贵金属仍然供不应求。当传统金矿的开采成本日益攀升,科学家们开始将目光投向那些意想不到的“金矿”,例如某些植物体内。

2013年10月,澳大利亚科学家在一种桉树的叶子里发现了微量黄金。虽然这些黄金的颗粒非常小,只有人的头发丝直径的五分之一,但科学家利用先进的X射线成像技术,最终获得了这个令人惊奇的发现。科学家经过进一步研究发现,这种桉树根系较一般树种发达,生长过程中若碰到极微小的黄金颗粒,便会将它们连同地下水一起吸收到体内,然后聚集在枝叶末端。令人颇感遗憾的是,每一片桉树叶上的黄金少得可怜,要想制作一枚纯金戒指,至少需要找到500棵这样的“摇钱树”才能提取到足够的黄金。

其实,类似的新闻报道屡见不鲜。早在2002年,美国得克萨斯大学的研究人员便宣称,找到了从小麦、紫花苜蓿甚至从燕麦里提取黄金的方法,只需使用一种简单的溶剂就能让家庭栽培的作物成为获取贵金属的来源。利用这种方式获得的黄金非常微小,其直径只有几纳米。媒体称,这是研究人员第一次报道活的植物能够形成这种微型金块,从而为制造黄金纳米粒子开辟了一条“新的令人鼓舞的途径”,甚至有科学家很乐观地认为这种方法有可能在3年之内成为专门的产业,产值可达2.14亿~3.70亿美元的规模。奇怪的是,后续却再未见相关报道。

黄金不会凭空出现,想要实现“种下植物,收获黄金”的美好愿景,栽植地的土壤或岩石中必须含有一定量的黄金,也就是说,只有在黄金矿区才会有明显的效果。1934年,捷克斯洛伐克两位化学家对一片地里的玉米的化学成分进行研究,他们将玉米烧成灰后在显微镜下观察其成分,结果在玉米灰里意外地发现了黄金。进一步的研究显示,玉米地的土壤、矿石中也含有微量黄金,由于玉米在生长过程中吸收了土壤中分散的黄金,并在体内聚集,才造成了这个意外的结果。

植物富集黄金是一个极其困难而又缓慢的被动吸收过程,而且吸收的黄金含量极低,远远达不到商业开采的标准。因此,通过种植植物来大量提取黄金的想法目前并不现实。于是,又有人把目光转移到动物身上。据2016年6月28日的新闻报道,印度居纳加德农业大学的科学家竟然在吉尔牛的尿液里找到了黄金。吉尔牛是印度本土出产的一种优质奶牛品种,售价高昂。研究人员使用气相色谱-质谱分析法,对吉尔牛的400个尿液样本进行了长达4年的研究分析,从中找到了黄金的痕迹:每1升尿液里黄金的含量从3毫克至10毫克不等,并且,这一贵金属以离子态存在于尿液中,相当于“溶在水中的黄金盐”,但可以通过化学方法提炼和固化。然而,也有专家指出,印度科学家在吉尔牛尿液中发现的微量黄金可能来源于牛所摄入的饲料、水或所在环境中的微小黄金颗粒,经过牛的消化系统后,这种微小黄金颗粒以某种形式存在于尿液中。此类含量极低的黄金并不具有实际的经济价值,也无法作为提炼黄金的来源。

除了开采金矿,目前人们还有一种比较可行的获取黄金的办法,就是回收提纯电子产品中的黄金。这种所谓的再生金在全球黄金供给中已占据相当大的比例。据估算,平均每部手机中含有大约50毫克的黄金,全球每年生产的手机超过10亿部,平均每部手机的寿命仅为两年左右,如果能够回收利用这些手机,从中得到的黄金可是一笔不小的财富。相关机构的研究数据显示,我国平均每年产生4亿部以上废旧手机,废旧手机存量超过20亿部。在日本,人们形象地称这种废旧电子产品回收和提炼为“城市矿山运动”,从每吨废旧手机里能够回收约280克黄金,此外,还有相当数量的银、铜等其他金属也可以得到回收利用。因此,有人满怀信心地说:“下一个金矿就藏在手机里。”

黄铁矿(马志飞/摄)

闪光的未必都是金子

自然界中,有些矿物的外表与黄金相似,例如黄铁矿、黄铜矿、金云母等,常常被误认为是黄金。

黄铁矿具有黄色的外表,但它既不是金矿,也不是铁矿,主要成分是二硫化铁,现在一般用来提炼硫,并用提炼后的硫制造硫酸等其他化学制品。要辨别黄铁矿与黄金并非难事。第一,黄铁矿的颜色与黄铜十分相像,表面常具黄褐色锖色(某些矿物因表面氧化薄膜通过反射光干涉作用呈现的彩色现象);第二,黄铁矿的密度比金矿石小很多,在体积相同的情况下,金矿石的重量大约是黄铁矿的三倍以上;第三,纯净的黄金很软,和手指甲的硬度差不多,黄铁矿却十分坚硬,小刀都无法在其表面留下刻痕;第四,黄铁矿通常呈棱角状,其中还有不少呈立方体、八面体形状,表面都有精细的平行线,而在溪流中发现的金颗粒大多都有细微的圆形边缘。

黄铜矿是工业领域冶炼金属铜的重要矿物原料,外表与铜类似,呈铜黄色,晶体一般为四面体或八面体形状,如果许多晶体聚集在一起成为一整块,则难以看清晶体形态,从这一点看,它和黄铁矿也很相似。所以,黄铜矿和黄铁矿都有个外号,叫“愚人金”。

金云母是云母的一种,通常为片状,可以沿着解理剥成一层一层极薄的薄片,常常闪耀着金黄色的光泽,有时也被误认为是黄金。1978年,河南省汤阴县白营龙山文化遗址出土了两片含有金色颗粒的陶片,有学者认为那金灿灿、沉甸甸的陶片是“含金砂陶片”,但后来进一步的分析显示,它们并不是真正的黄金,而是金云母。

金云母(马志飞/摄)

此外,金属钨也会被用来冒充黄金,尽管它看起来并不像黄金,但在实际生活中,用金属钨冒充黄金是最容易让普通消费者上当受骗的手段。金属钨是一种银白色金属,密度很大,为19.25克每立方厘米,与黄金的密度相差无几,有些人就是利用钨的这一性质用其冒充黄金进行诈骗。他们所用的方法是将钨制成首饰,外表镀上黄金,或者在金条中打孔,然后把孔中的黄金替换成钨,再将黄金镀于表面,尽管这两种物质的化学性质明显不同,但密度几乎一致,因而很难被检测出来。

“闪光的东西,未必都是金子。”英国著名戏剧家莎士比亚曾如此说道。对于地质工作者来说,必须运用专业知识和专业仪器,才能去伪存真,找到真正的金矿。对于普通消费者而言,也要擦亮眼睛,不要被假黄金所欺骗。

【责任编辑】赵菲

白钨矿,主要用于冶炼金属钨(马志飞/摄)
本文刊登于《百科知识》2026年3期
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