地球有4亿亿吨黄金,人均超550万吨,为什么挖金矿这么难?



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黄金是并不稀有的贵金属
与其它许多元素不同 , 我们人体并不需要黄金 , 它毫无用处 。 但是黄金对于工业特别是电子工业来说经常是必不可少的一种金属 , 由于其稀缺性 , 所有国家都将其视为天然货币 , 是全球公认的金融资产 。

英国女王视察黄金储备库
然而从物理上讲 , 黄金并不稀少 。 我们地球内核的最中心储存着大量黄金以及其它重金属 。 发表在《自然》杂志上的一篇文章指出 , 如果将地核中心的黄金全部取出来 , 平铺在地球的表面 , 我们可以得到一层厚达4米的纯金地壳!

地球内部并不缺黄金
地核中究竟有多少黄金?我们来做个计算:
地球是一个近圆的球体 , 它的表面积大约为510067866平方公里 , 计510万亿平方米 , 我们知道黄金的密度很大 , 每立方米达到19.3吨 , 也就是说在地球核心有多达3.94亿亿吨黄金!以全球人口71亿计 , 平均每个人能分到550万吨 , 简直可以挥金如土了 。
你可能说地核太深太热 , 我们不可能开采到那里的黄金 , 只可能向下挖4千米的深度 。 幸运的是黄金不只存在于地核 , 实际上在整个地球都分布着这种贵金属 , 科学家们经过计算 , 认为地球表面黄金的平均体积丰度大约是0.0031ppm , 看起来确实稀少 。

黄金大多在极热的地核中心
那么从我们脚下到4千米深处总共有多少黄金呢?再来做一个计算:
地球的体积约为1086832411937立方千米 , 剥去表层4千米计算的体积为1084788886213立方千米 , 将两者相减再乘以0.0031ppm丰度 , 得出地壳表层4千米总共有约63亿立方米黄金 , 超过1220亿吨 , 平均每个人能摊到17吨金子!

这块黄金12.5千克
这么多黄金是怎么来的?
元素不会凭空产生 , 除了由更重的元素衰变生成轻元素外 , 宇宙中绝大多数金属元素都是由核恒星核聚变产生的 。
恒星核聚变并不能产生黄金 , 它的能量并不足够 。 事实上宇宙中所有的黄金都是来自于超新星剧烈的爆炸和中子星的对撞 , 爆炸碎片中除了黄金外 , 还包含了许多我们常见的重金属 , 这些重金属充斥着银河系和整个宇宙 。

黄金产生于超新星爆炸和中子星碰撞
太阳系诞生于之前超新星爆炸形成的星云之中 , 星云中的气体渐渐聚集 , 99%以上的物质形成太阳 , 强烈的恒星风把轻的物质向外吹 , 留下重的元素渐渐聚成了水星、金星、火星和我们地球 。

太阳系的形成
行星形成之初 , 金、铁等元素的分布都比较平均 , 由于大量放射性元素加热以及引力挤压摩擦产生热量 , 星球开始熔融 , 成为一颗颗炙热沸腾的岩浆球 。 在重力的作用下 , 大多数的金、银、铁、镍等重金属下沉到星球的中心成为金属内核 , 而轻一些的元素则浮在上面冷却形成外壳 。 这就是为什么地球中心的黄金如此多而地表黄金比较稀少的原因 。

黄金在地球形成时就沉到了地核中心
你可能会说:但是地壳上仍然有1千多亿吨黄金呀 , 它们为什么没有沉下去呢?这需要感谢那些游荡在太阳系里的小行星 。 因为在行星形成之后的四十亿年里 , 太阳系中那些游荡的小天体又陆陆续续被行星吸引 , 当这些小行星掉落在地球上时 , 地球已经凝固 , 于是小行星的碎片散布在地球表面 , 黄金也得以保存在地壳中了 。

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