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黃金在大自然中的模樣

前言:黃金在地殼的含量只有百萬分之0.011,並且是不均勻分布,也就是只有在特殊的

地質條件下才會有金礦,再加上人們以為黃金是美麗的,因此受到人們的珍愛與價值不斐

。在這個專題我們介紹各主要的黃金產地的金礦樣本以及探測金礦的基本常識,希望大家

會喜歡。參觀過台灣金瓜石金礦博物館的朋友,會以為九份金瓜石的自然金,就是

Gold in Quartz,實際上並不是如此,而是好的標本早被日本人拿去練金子,其中金瓜石

金礦主要有三種,在這一次特展我都把她們湊齊。此外還發現其中一塊金礦,竟然是經過

二次不同的金礦熱液作用,走不同通道,產生二種不同的自然金。這是我收藏數百個礦坑

的金礦中未曾見過。為迎接2021辛丑年春節我們舉辦這次特展,大部分標本為館藏,唯獨

台灣的金礦標本為金瓜石當地張里長提供,在此特別感謝。

.如何發現金礦:

1.沙金與狗頭金

  沙金多半在溪流中被發現,人們使用掏洗的方式收集密度甚大沉於底部的

金沙。探礦者可以沿著沙金朔源尋找金礦。

圖一 許多沙金都被磨平且壓扁,說明金礦源頭距此地很遠,但也表示

一路上去都有沙金可掏。產地 Stanislaus River,California.

圖二 沙金很少磨損,表示金礦即在附近。產地 台灣,新北市,基隆河。

HouTong,KeeLung River,Taiwan

  狗頭金發現於河床、沖積平原或是沙漠,前者或可再尋找到河中的砂金並

可朔源找到金礦,後二者要發現金礦就只能憑運氣。


圖三 狗頭金可能是細微的砂金聚集被壓成塊,也可能是大塊金礦擠壓後

成為不規則的塊狀,因此可能含有不少雜質。產地 Etete gold district,Gabon.

2.岩漿活動

  火山岩漿運動有機會將地殼內重物質帶至地表,也有一部分岩漿活動在地

殼內部,經地質探勘才能發現。

圖四 矽卡岩 Skarn 是地殼內部岩漿活動侵入石灰岩層所產生的變質岩。

產地 Jiaojia Mine,Shan Dong,China.

圖五 火山運動密度大的岩漿沒有噴發出來,在地表下深處凝固。

產地 台灣金瓜石。Jinguashi,Taiwan.



此類岩漿活動產生的火成岩或變質岩其中的黃鐵礦、黃銅礦...等金屬硫化物

或砷化物..,或含有金..之貴金屬。

 

3.熱液作用的痕跡

  熱液作用的區域而產生金礦之機率可能不到1%,但是如果有上述二項之

前題,找到金礦的機會便會頗大。 

圖六 黏土層間隙為鐵礦所填充,此為熱液流至地表的現象。

產地 Jinguashi,Taiwan.

圖七 不尋常的黏土層,此為熱液與岩層作用所得,因此顏色與一般黏

土不同。產地 Jinguashi,Taiwan.

圖八 被侵蝕的岩石,此為矽化安山岩,其中小孔洞為原本為安山岩中

閃石、輝石等矽酸鹽類的晶體,被酸性熱液溶蝕殆盡。

產地 Jinguashi,Taiwan.

 

熱液作用區域中之岩石多有孔穴通道如圖八之左側,沿著通道挖掘,或著在適

當條件的位置,便可找到金礦。

 

.金礦的型態

 

1.肉眼不能見的金礦

  常見的有二種,1.源自岩漿活動的含有黃鐵礦..等礦物的火成岩或變質

岩如圖九,其中所含自然金顆粒非常小。2.經礦化等作用所得的自然金顆粒

不夠大如圖十、十ㄧ,肉眼不能見。

圖九 這是俗稱含金黃鐵礦的標本,母岩是石英。通常含金量只有10ppm

左右。圖四 矽卡岩中也含大量的含金黃鐵礦。

Pyrite with Gold

產地 St.Georges,qc. 


圖十 標本中礦脈明顯,含金量較前者高,可以搗碎再使用淘洗法

收集沙金。

Calcite with Gold

產地 Jiufen,Taiwan.


圖十一 日本礦物學者稱為高銅金礦的標本,英文學名應為

Enargite with Gold,即含金的硫砷銅礦。含金量頗高,在

精煉銅時,順便可將金取出,至於所得黃金多少,無人知曉

。產地 Jinguashi,Taiwan.

 

2.肉眼能見之金礦標本的母岩

  黃金產量中肉眼不能見的金礦佔比超過90%,也就是肉眼能見到黃金的標

本佔很少比例,但是喜好者趨之若鶩,所以市場中店家再困難在架上還是要放

幾件金礦,這其中又以母岩是水晶即稱為Gold in Quartz的佔比約8成最多。

a.水晶

  Gold in Quartz大致上又可分成二類,一為有保留原熱液通道,自然金以

樹枝狀或晶體方式呈現如圖十三,即使通道已經被其他礦物填充如圖十四

;二者其水晶間沒有空隙,是第一類因地層擠壓產生,自然金也被壓成不規則

之片狀如圖十二,此類佔比較多。

 

圖十二 原石敲開後發現金子,使用氫氟酸溶掉部分水晶,讓更多片

狀金箔露出。

Gold in Quartz

產地 Harvard Open Pit Mine,California.



圖十三 此為內達華州的經典金礦標本。

Gold in Quartz

Olinghouse Mine,Washoe County,Nevada.



 

圖十四 經典的金瓜石自然金標本,此標本非常特別,因為她

經歷二次熱液作用並各有通道,第一次通道沉積水晶,在自然

金結晶後沉積銅礦,其自然金呈樹枝狀並含銅。第二次熱液作

用其通道沉積重晶石,所產生之自然金結晶很美。

Gold in Quartz & Gold in Baryte

產地 Jinguashi,Taiwan.

 

b.石灰岩類

  自然金成長在石灰岩類在肉眼可見的自然金中佔約一成以下,成長環境

比水晶偏鹼一些,包含有方解石圖十五、白雲石圖十六與錳方解石圖十七...

,結晶不會很大。


圖十五 英國希望之鼻的經典金礦,其母岩是方解石,自然金當中含

有鈀,很值得收藏。Hope's Nose, Torquay, Devon, United Kingdom


圖十六 台灣九份的自然金,成長在白雲石,捲曲的自然金具有相當

之彈性,表示也含有其他金屬。

Gold in Dolomite

Jiufen,Taiwan.



圖十七 自然金成長在錳方解石上,在基隆河中被撿拾到,可能

源自上游的大粗坑,即劉銘傳發現金礦的小金瓜露頭附近。

Gold in Mn-Calcite

HouTong,KeeLung River,Taiwan

c.化石

  自然金成長在化石中當然是可遇不可求,這類型標本並不用來提取黃金,

而只是當收藏的樂趣。本館有下圖二件。


圖十八 自然金在大杉木化石內。

Native Gold in Fossilized Sequoia Wood

Alaska


圖十九 自然金在放射蟲岩中

Gold in Kieselschiefer (Radiolarit)

Eisenberg,Korbach,Hesse,Germany

 

d.其他

  金礦的母岩可以查到的有數十種,除了上述幾種外,包括長石、螢石、

重晶石、石膏、透輝石、安山岩、砂岩、流紋岩、輝長岩、矽卡岩、綠泥岩、

赤鐵礦、褐鐵礦以及許多種硫化物...,在此我們選幾個介紹。

圖二十 在台灣金瓜石自然金長在重晶石上遠多於長在水晶,此為世

界上絕無僅有的。圖十四是兩者都有,這件標本則是只看到重晶石

而無水晶,唯這類標留存下來的很少。

Gold in Baryte

產地 Jinguashi,Taiwan.



圖二ㄧ 台灣金瓜石的金礦礦脈是重晶石,無獨有偶科羅拉多的

金礦礦脈也不是跟著水晶跑,而是跟著螢石,如上圖紫色部分。

特別的是此地的金礦不是自然金而是碲化金之類的礦物。

Calaverite(AuTe2) in Fluorite

Cripple Creek,Colorado.

圖二二 加拿大紐芬蘭的經典金礦,長石上的自然金,與圖二十

、二一的標本相同,都是非常特殊的地質環境下的產物。

Gold in Feldspar

Negget Pond Mine, Newfoundland, Canada.



圖二三 自然金長在黃鐵礦內,這也是金瓜石特有的金礦

,世界各地的金礦石,黃鐵礦並不罕見,金瓜石特別之處

,是此金礦為熱液與黃鐵礦相遇,金還原出來所產生的。

Gold in Pyrite

產地 Jinguashi,Taiwan.


圖二四 自然金在矽卡岩內,在此地有異於中國的標本,

屬於含金量很高的富礦。

Gold in Skarn

Zamoro Batholith,Ecuador

圖二五 角礫岩中的自然金 Gold in breccia

台灣金瓜石產金最多的三種金礦之一,但標本相當罕見

,這是筆者所見唯一的,露出的自然金大至1.5cm。

產地 Jinguashi,Taiwan.

 

三.其他自然金標本的重要範例

1.南非太古金礦



圖二六 為含金量高的火成岩,在地球空氣缺氧環境,經水流

沖刷沉積所產生。除黃金之外也含有鈾礦而具放射性。

 

Gold With Uraninite

 

Witwatersrand, Gauteng Province, South Africa



圖二七 同上,在約翰尼斯堡1913年採集的樣品。

Native gold

Johannesburg, Johannesburg District, Gauteng Province, South Africa

 

2.以合金形式存在的金礦

  自然金通常含有銅與銀,此外也會與汞、銻、鉍及白金族..一起產出。

 



圖二八 圍山礦 是由汞與金銀組成,按理要稱為金汞齊,是合金的一種

,奇怪的是她有一定的成分比例且有晶型,又像化合物,十分有趣。

 

Weishanite      Au2.25Ag0.75Hg2

 

Keystone Mine, Magnolia, Boulder County, Colorado, United States of America

圖二九 三件超過1cm大的鈀金晶體,有別於英國希望之鼻的

標本,她們都沒有母岩,以至於價格沒那麼好。

Palladium Gold

Icabaru,Bolivar,Venezuela.

圖三十 銠金 Rhodite  (Au,Rh)

這是目前所能見最稀有的礦物之一

Sonora, Sonora, Mexico

 

3.化合物形式存在的金礦

  金在自然界以化合物方式存在佔約10%,大都以碲化物為多如圖二一,下

面再介紹一些較有名的。

DSCN5309 (2).JPG - 金礦相關

圖三一 葉碲金礦 Nagyagite,此為羅馬尼亞的經典金礦。

Nagyag,Siebenburgen,Romania.

DSCN5310 (2).JPG - 金礦相關

圖三二 古銅碲金礦 Bogdanovite

 

Campbell Mine , Bisbee, Cochise co., Arizona

 

S20210215_0004 (2).jpg - 金礦相關 

圖三三 硒金銀礦 Fischesserite Ag3AuSe2

De Lamar Mine, De Lamar Mining District, Owyhee Co., Idaho

 

4.特殊伴生礦的自然金標本

  經過化學反應所產生的自然金其伴生礦最多的是褐鐵礦,有時甚至將金子

包在當中而看不到水晶,如果不察會以為是因為鐵原本在自然界常見,事實上

一部分鐵礦竟是產生自然金反應的產物即Fe2+  Au+ → Fe3+ ┼ Au 或類似反

應。如果熱液夠酸Fe3+會被帶走,否則產生褐鐵礦。金礦有許多種伴生礦也與

金礦的產生有關,在此介紹其中幾種。

圖三四 自然金與碲鉛礦 Gold with Altaite

Glory Hole Mine,California.


圖三五 自然金與軟錳礦 Gold with Pyrolusite

Whisheytown,Shasta co.,California.



圖三六 自然金與硫鍺銀礦 Gold with Argyrodite

硫鍺銀礦原本就是稀有礦物,是發現鍺元素的礦物

,與自然金成長在一起,再神奇也不過了。我們這

次特展就用她做個結束。

Rosia Poieni Mine, Mușca, Lupșa, Alba, Romania

 

 

 

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