黄金,这一抹璀璨的金色,自古以来便深深被人们喜爱。从古代帝王的金冠华服,到普通百姓的婚嫁金饰,都彰显着人们对黄金的爱,人们之所以这么喜欢黄金,其中一条原因就是“物以稀为贵”,根据统计全球累计开采的黄金一共才20多万吨,相当于一个直径21米的立方体。
大家都知道,地球上存在着丰富的资源,但其实黄金的储量也是十分丰富的,如果将这些黄金全部开采出来,平均每人能分到550万吨!这是怎么回事?首先我们要从黄金的形成说起。
黄金是怎么形成的?我们知道宇宙中所有的物质都诞生于宇宙大爆炸,金元素自然也不例外。关于黄金的形成主要有两种方式,一种是通过超新星爆发的过程中形成的,一颗大质量的恒星在燃烧的过程中,内部最初先是氢原子核的核聚变反应,然后生成氦原子核,以此类推。较轻的元素不断通过聚变成形成较重的元素,不过这个时期的反应最多只能生成铁元素。
当恒星走到生命尽头发生超新星爆发时,会产生极端的高温和高压环境,在这种极端环境下,可以合成大量重元素,其中就包括金元素,这些形成的黄金会随宇宙尘埃等物质一起聚集,在行星的形成过程中成为行星的一部分。
另一种是在中子星的碰撞过程中产生的。中子星碰撞时,会释放出巨大的能量,会形成一系列重元素,黄金就在这个过程中产生了,这些新产生的黄金会在宇宙中逐渐的分散,其中一部分会随着陨石等天外来物来到地球。
但是地球上的黄金并不是均匀分布的。在地球形成初期,物质处于熔融状态,在重力的作用下会产生分离。较重的元素会倾向于向地球内部下沉,而较轻的元素则相对上浮,显而易见黄金属于较重的元素,所以这种分异过程会使得黄金更多的聚集在地核和地幔。
因此地球上绝大部分黄金都集中在地核,而地壳中的黄金浓度则极低,平均每吨岩石中仅含约 0.004克黄金,整个地壳中的黄金还不到地核的 1%,更何况这些也不是全都能开采的,因此黄金即使在当下,依然是稀缺资源。
另外,地球形成后的地质过程,如板块运动、火山活动等主要涉及地壳和上地幔的物质循环,很难将地球深处的黄金向地壳迁移,所以黄金也就很难在地壳中均匀分布了。
如何计算地球上的黄金总量?一种方法是通过对地球各层(地壳、地核、地幔)的成分进行研究和推测,科学家可以利用地震波等手段来了解地球内部的结构,再结合计算机模型模拟黄金在地壳、地核、地幔中的分布比例,进而估算各层的黄金含量。但是这种方法误差较大,因为地核等内部区域很难探测。
其次,我们还可以通过研究小行星来估算地球上的黄金含量,小行星和地球形成于同一时期,都源于太阳系早期的星云物质,一些小行星在形成之后基本保持了原始状态,因此他们的元素分布相对比较原始、均匀。
通过研究小行星的成分,就能够了解太阳系早期星云物质中黄金等元素的大致比例。这些小行星会闯入地球的大气层,甚至一部分小行星的残骸会直接坠落在地球表面,形成陨石;因此我们只需要研究陨石样本就可以了,通过估算,得到地球上的黄金含量为地球质量的 15万分之一,换算下来就是 4 亿亿吨。
为什么不继续大量开采黄金?前文中我们提到,地球上绝大部分的黄金,都深深的藏在几千公里的地核中,以我们人类现有的技术水平,根本无法对其进行开采。而地壳中的黄金少之又少。
其次开采成本也是一个重要的因素,一些难以开采的黄金会耗费大量的物力和财力,如果开采的成本远大于黄金的价值,自然也就没有人会选择开采了。由此可以预见,黄金在未来很长一段时间内都是非常珍贵的。