内容
- 古代世界中的黄金用途
- 古代金矿
- 黄金作为交换媒介
- 黄金价格监管与变动
- 金的性质
- 金汞合金
- 细度，克拉和特洛伊盎司
- 初级金矿床的形成-洛德金矿
- 砂矿中金的含量
- 探矿砂矿床
- 金簿和平移用品
- 免费金测定
- 早期金矿发现和生产
- 黄金消费
- 散布的存款和副产品黄金
- 地质学家在金矿勘探中的作用
埃及金： 古代文明的工匠大量使用黄金装饰坟墓和庙宇，并且在埃及发现了5000多年前制造的金器。图片版权iStockphoto / Akhilesh Sharma。
古代世界中的黄金用途
黄金是最早要开采的金属之一，因为它通常以其天然形式存在，即不与其他元素结合使用，因为它既美丽又顽固，并且可以用它制成精美的物体。古代文明的工匠大量使用黄金装饰坟墓和庙宇，并且在埃及发现了5000多年前制造的金器。特别值得一提的是霍华德·卡特（Howard Carter）和加纳文勋爵（Lord Carnarvon）在1922年在图坦卡蒙墓中发现的金器。这个年轻的法老王在公元前14世纪统治埃及。在1977-79年的美国之行中，其中一些被称为“图坦卡门的珍宝”的展览吸引了六个城市的600万游客。
海因里希·施利曼（Heinrich Schliemann）于1876年在希腊瑙普里翁附近的迈锡尼古城堡内的贵族坟墓产生了各种各样的金俑，面具，杯子，王冠和珠宝，以及数百个装饰的珠子和纽扣。这些高雅的艺术品是由3500多年前熟练的工匠创造的。
古代金矿
古代文明似乎是从中东各种矿藏中获取黄金的。红海附近的上尼罗河地区和努比亚沙漠地区的矿山提供了埃及法老王使用的大量黄金。当这些地雷无法满足其需求时，便在也门和南部非洲的其他地方开采了矿藏。
美索不达米亚和巴勒斯坦的工匠可能从埃及和阿拉伯获得了物资。对目前沙特阿拉伯王国的Mahd adh Dhahab（意思是“黄金摇篮”）矿的最新研究表明，所罗门国王（公元前961-922年）从该地区回收了金，银和铜。
墨西哥和秘鲁的阿兹台克和印加国库券中的黄金据信来自哥伦比亚，尽管无疑是从其他来源获得的。征服者在探索新大陆时掠夺了这些文明的宝库，许多金银物品被融化并铸造成硬币和金条，摧毁了印度文化中无价的文物。
金币： 作为一种极有价值的金属，黄金已被用作金融标准，并已在造币业中使用了数千年。美国从1850年起十美元的金币。图片版权iStockphoto /布兰登·劳芬伯格。
黄金作为交换媒介
当今世界各国使用黄金作为货币交易的交换媒介。美国的大部分黄金储备都存储在诺克斯堡金块库中。该保管库位于肯塔基州路易斯维尔西南约30英里处，由铸币局局长监督。
储存库中的金由大约普通建筑砖（7 x 3 5/8 x 1 3/4英寸）大小的条组成，每块重约27.5磅（约400金衡盎司； 1金衡盎司约等于1.1盎司）。它们不带包装地存储在库室中。
除了金钱用途外，黄金和白银一样，也用于珠宝和相关商品，电气电子应用，牙科，航空航天工业，艺术以及医学和化学领域。
淘金热： 黄金的发现在美国和世界各地引发了无数淘金热。图片版权iStockphoto / Duncan Walker。
黄金价格监管与变动
在过去的二十年中，国内矿山对黄金的需求和供应的变化反映了价格的变化。在1971年美国放松对黄金的管制之后，金价显着上涨，1980年短暂地达到了每金衡盎司800美元以上。自1980年以来，金价一直保持在每金衡盎司320美元至460美元之间。 1970年代价格的迅速上涨鼓励有经验的勘探者和业余勘探者都重新寻找黄金。由于他们的努力，许多新的矿山在1980年代开业，占了黄金产量增长的大部分。 1974年和1980年的消费量急剧下降是由于对珠宝（主要用于制造黄金）和投资产品的需求减少，这反过来反映了那几年的价格快速上涨。
金块： 通过淘金获得的小块金。勘探者利用河流沉积物来寻找微小的矿块，然后将其出售或交易。
金的性质
金被称为“贵金属”（炼金术术语），因为它在普通条件下不会氧化。其化学符号Au源自拉丁语单词“ aurum”。纯金具有金属光泽，呈太阳黄色，但其他金属（例如银，铜，镍，铂，钯，碲和铁）与金的混合物则产生从银白色到绿色和黑色的各种色相。橙红色。
纯金相对较软-硬度约为一分钱。它是最具延展性和延展性的金属。纯金的比重或密度为19.3，而汞为14.0，铅为11.4。
通常在矿床中出现的不纯金的密度为16至18，而相关的waste石（脉石）的密度约为2.5。密度的差异使金可以通过重力进行浓缩，并可以通过各种搅拌和收集装置（例如，金盘，摇臂和水闸）将金与粘土，淤泥，沙子和碎石分离。
内华达州的金矿： 内华达州的毅力矿山在1984年至1993年之间从一个矿床中开采了约200万盎司黄金。
金汞合金
汞（水银）对金具有化学亲和力。将汞添加到含金材料中时，两种金属形成汞齐。随后通过蒸馏将汞与汞齐分离。通过汞处理从矿石中提取金和其他贵金属称为汞齐化。金溶于王水，盐酸和硝酸的混合物以及氰化钠或氰化钾。后者是氰化物工艺的基础，该工艺用于从低品位矿石中回收金。
液压砂矿开采 在阿拉斯加Chicken附近的Lost Chicken Hill矿场。消防水管喷出沉积物露头，冲走沙子，粘土，砾石和金颗粒。然后对该材料进行处理以去除金。 USGS图片。
细度，克拉和特洛伊盎司
天然金，金条（未精制金的条或锭）和精制金的纯度用金含量表示。 “精细度”定义了千分之几的金含量。例如，包含885份纯金和115份其他金属（如银和铜）的金块将被视为885精。 “ Karat”表示合金中固体金的比例，基于总24份。因此，14克拉（14K）黄金表示14份黄金和10份其他金属的成分。顺便提及，在珠宝制造中通常使用14K金。不应将“卡拉特”与“克拉”（一种用于宝石的重量单位）混淆。
用于处理黄金的基本重量单位是金衡制盎司。 1金衡盎司等于20金衡衡衡币。在珠宝行业中，常见的度量单位是皮重（dwt。），相当于1.555克。
术语“填充金”用于描述由贱金属制成的珠宝物品，其在一个或多个表面上覆盖有一层金合金。可以使用质量标记来显示金合金的数量和细度。在美国，任何金粉涂层厚度小于10克拉的产品都不得贴任何质量标志。在某些国家/地区，允许使用下限。
如果金合金部分的重量少于二十分之一，则不得将其标记为“填充金”，但如果也显示了比例和细度，则不得将其标记为“轧制金板”。在重要表面上承载至少七百万分之一英寸（0.18微米）的金的电镀珠宝物品可以标记为“电镀”。镀层厚度小于此值时，可能会标记为“镀金”或“洗金”。
金水闸： 便携式金水闸。矿工将闸门放到溪流中，将沉淀物倒入上游。电流将沉积物通过水闸输送，沉重的金颗粒进入水闸。一个矿工通过闸门比通过金锅可以处理更多的泥沙。图片版权iStockphoto / LeeAnn Townsend。
初级金矿床的形成-洛德金矿
金在地球上相对稀缺，但它存在于许多不同种类的岩石中和许多不同的地质环境中。尽管稀缺，但金矿是通过地质过程集中形成两种主要类型的商业矿床：矿床（原生）矿床和砂矿（次要）矿床。
矿床是“硬岩”探矿者在矿化溶液中寻找金矿的目标。地质学家提出了各种假说来解释矿藏中矿物质成分从中沉淀出来的溶液来源。
一种被广泛接受的假设提出，许多金矿床，特别是在火成岩和沉积岩中发现的金矿床，是由地表岩浆（熔融岩石）的热量驱使循环的地下水侵入地表约2至5英里内而形成的。主动地热系统已在美国部分地区用于天然热水和蒸汽，为这些金矿沉积系统提供了现代的模拟方法。地热系统中的大多数水来自降雨，降雨通过地壳较冷部分的裂缝和可渗透床向下移动，并横向吸入岩浆加热的区域，然后通过裂缝被向上驱动。随着水被加热，它溶解了周围岩石中的金属。当热水到达较浅深度的较冷岩石时，金属矿物质沉淀形成脉状或毯状矿体。
另一个假设表明，含金溶液可在岩浆冷却时从岩浆中排出，并在进入较冷的围岩中时使矿石物质沉淀。该假设特别适用于位于花岗岩岩体中或附近的金矿床，它们代表着凝固的岩浆。
第三个假设主要适用于大陆边缘山区的变质岩中的含金矿脉。在山区建造过程中，沉积岩和火山岩可能被深埋或推入大陆边缘，在那里它们经受高温和高压作用，导致化学反应，使岩石变成新的矿物组合（变质）。该假设表明，水从岩石中排出并向上迁移，随着压力和温度的降低，矿物质沉淀出来。矿石金属被认为源自经历活跃变质作用的岩石。
对金矿床感兴趣的探矿者或矿工的主要考虑是确定每吨矿化岩石的平均含金量（年限）和矿床的大小。根据这些数据，可以估算出存款价值。用于测定矿化岩石中金和银含量的最常用方法之一是火焰测定法。结果报告为每盎司短吨矿石或金衡盎司金或银，或每公吨矿石克。
黄金挖泥机： 一名潜水员用便携式的黄金挖泥机吸尘处理泥沙。水肺潜水装备使探矿者能够仔细地接触可能在其中放置金块的流床上的裂缝和缝隙。图片版权iStockphoto / Gary Ferguson。
砂矿中金的含量
砂矿的沉积物代表了金矿的浓度，这些矿床是由围岩的侵蚀，崩解或分解以及随后的重力作用而从矿床中提取的。
黄金具有极强的耐候性，当从封闭的岩石中释放出来时，黄金会以金属颗粒的形式被带到下游，这些金属颗粒包括“灰尘”，薄片，颗粒或块金。溪流沉积物中的金颗粒通常集中在基岩上或附近，因为在高水位期间，当整个床层的沙子，砾石和巨石被搅动并向下游移动时，它们会向下移动。细小的金颗粒聚集在溪流中松弛的凹陷处或沙石砾石的凹穴中。砾石中的金浓度被称为“支付条纹”。
黄金洗衣机： 一种便携式干式洗衣机，用于从没有水的土壤中筛分金块。将土壤倒入顶部锅中，并摇动至底部锅中。重金块与较轻的材料机械分离。图片版权iStockphoto / Arturo M. Enriquez。
探矿砂矿床
在含金国家，探矿者在聚集了粗砂和砾石的地方以及“黑砂”已经集中并与黄金定居的地方寻找黄金。磁铁矿是黑沙中最常见的矿物，但其他重矿物如锡石，独居石，钛铁矿，铬铁矿，铂族金属和某些宝石也可能存在。
在整个地球历史上，沉积矿床都以相同的方式形成。风化和侵蚀的过程产生了可能被掩埋在岩石碎屑下的地表沉积物。尽管这些“化石”砂岩随后被固结在硬质岩石中，但仍可以识别出旧河道的形状和特征。
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免费金测定
砂矿中可回收的游离金含量通过游离金测定法确定，该方法涉及通过挖泥，水力开采或其他砂矿开采操作将含金精矿合并。在黄金价格固定的时期，通常的做法是将测定结果报告为立方码材料中包含的黄金价值（美分或美元）。现在，结果报告为克/立方码或克/立方米。
通过实验室研究，美国地质调查局开发了确定地壳岩石和土壤中金含量的新方法。这些检测和测量其他元素以及金的量的方法包括原子吸收光谱法，中子活化法和电感耦合等离子体原子发射光谱法。这些方法可以对大量样品进行快速且极其灵敏的分析。
早期金矿发现和生产
早在1792年，也许在早在南加利福尼亚，就在阿巴拉契亚南部地区生产了黄金。加利福尼亚萨特斯磨坊（Sutters Mill）的金矿发现引发了1849-50年的淘金热，随着新矿床的发现，数百个采矿营地开始生机勃勃。黄金产量迅速增长。 1860年代在加利福尼亚的母亲洛德和格拉斯谷地区以及内华达州的Comstock洛德发现了矿床，科罗拉多的Cripple Creek矿床于1892年开始生产黄金。到1905年，在内华达州的托诺帕和金矿床以及阿拉斯加砂矿中已经发现了矿床，美国的黄金年产量首次超过400万金衡盎司，一直维持到1917年。
在第一次世界大战期间及其后的几年中，年产量下降至约200万盎司。 1934年，当金价从20.67美元/盎司上涨至35美元/盎司时，产量迅速增长，并再次超过1937年的400万盎司。二战开始后不久，战争生产委员会关闭了金矿直到1945年才重新开放。
从第二次世界大战结束到1983年，国内金矿的年产量不超过200万盎司。自1985年以来，年产量每年增加100万至150万盎司。到1989年底，自1792年以来，美国矿床的累计产量达到3.63亿盎司。
黄金消费
从1969年至1973年，美国的黄金消费量每年约为600万至700万金衡盎司，而从1974年至1979年则为每年400万至500万金衡盎司，而在1970年代期间，每年的黄金产量来自国内矿山的黄金从大约100万到175万金衡盎司。自1980年以来，每年的黄金消费量一直保持恒定，在3到350万金衡盎司之间。自1980年以来，矿山的产量增长迅速，到1990年达到每年约900万金衡盎司，并自1986年以来超过了消费量。1986年之前，供应的平衡来自次要（废品）来源和进口。据估计，世界黄金总产量约为34亿金衡盎司，其中三分之二是在过去50年中开采的。世界黄金总产量的约45％来自南非的威特沃特斯兰德地区。
美国最大的金矿是位于南达科他州Lead的霍姆斯特克（Homestake）矿。自1876年开业以来，这座深8,000英尺的金矿几乎占美国黄金总产量的10％。它的总产量和储量约为4000万金衡盎司。
散布的存款和副产品黄金
在过去的二十年中，低品位散布的金矿变得越来越重要。在西方国家，主要在内华达州发现了超过75种此类矿床。这种类型的第一个主要生产商是卡林矿床，该矿床于1962年被发现并于1965年开始生产。此后，在卡林附近发现了更多的矿床，卡林地区现在包括一个主要的采矿区，有七个矿场露天矿每年产生超过1,500,000金衡盎司的黄金。
美国生产的黄金中约有15％来自其他金属矿石的开采。在以脉状或分散的矿物颗粒形式沉积贱金属（例如铜，铅和锌）的地方，通常会沉积少量的金。开采主要金属的这种类型的矿床，但在矿石加工过程中也将金作为副产品回收。大部分副产品金都来自斑岩矿床，斑岩矿床是如此之大，以至于即使每吨矿石仅含少量金，也开采了如此多的岩石，从而回收了大量金。美国最大的副产品黄金单一来源是犹他州宾厄姆峡谷的斑岩矿床，自1906年以来已生产了约1800万金衡盎司的黄金。
地质学家在金矿勘探中的作用
地质学家检查了控制矿床（包括含金矿床）的来源和位置的所有因素。在野外和实验室对火成岩和变质岩进行了研究，以了解它们如何到达现在的位置，如何结晶成固体岩石以及它们内部如何形成含矿物质。对岩石结构的研究，如褶皱，断层，裂缝和节理，以及热量和压力对岩石的影响，提示了为什么，在何处发生裂缝以及在何处发现了脉。对水的风化过程和岩石碎屑运输的研究使地质学家能够预测最可能形成砂砾沉积的地方。黄金的存在不是反复无常的。它在各种岩石中的存在以及在不同环境条件下的发生均遵循自然规律。随着地质学家增加对成矿过程的了解，他们提高了发现金的能力。