圖一 金瓜石的金礦石，尺寸２５＊２０＊２０ｃｍ
圖一～１ 白色片狀是重晶石，旁邊是氧化鐵及黏土
如圖一，這是一塊用來提煉黃金的金礦石，肉眼看不到黃金，但是並不表示黃金很少，老礦工師父說：重晶石越多黃金也越多。在礦坑裏，火藥炸開金礦石，這些礦石到底值不值得提煉、含量如何，都要先採集一些樣本回去試驗看看，而最簡單的方法便是打碎淘洗如淘金一般，如圖二白色顆粒就是原來的重晶石褐色的是氧化鐵，黏土部分已被水沖洗掉。
圖二 重晶石與褐鐵礦密度已經不小，在淘洗時仍很容易隨水流晃動，金沙則否
圖二～１傾斜時落在最後面的就是金沙
上述樣品由老礦工師父夏國雄先生提供。在夏先生的工作室看到有幾塊煤炭，余欲向夏先生買一塊小的，夏先生說：「小的怎麼夠看，這塊大的送你。」〈如圖三〉並且說：「這塊的含金量較高。」在這種情形，我堅持再向他買些東西並且要算錢，因此又選了一些礦石包括另一塊煤炭，兩塊煤拿回博物館展示不到半年竟然崩裂，尤其圖三這塊竟然還碎裂成小塊〈如圖三～１〉
圖三 含金無煙煤 看起來像煤，實際上碳所剩無幾，內部掺雜黃鐵礦、外部是褐鐵礦
圖三～１ 碎片氧化鐵成份較高質地堅硬，用放大鏡可以看到些許金沙跡象
因為標本損壞，所以再向夏先生買一塊，如圖四
圖四 與熱液接觸的無煙煤看起來亮亮的
圖四～１ 另一面看到與熱液反應的痕跡
圖四～２ 這次用保潔膜包好以免氧化
圖三標本，大部分碳作用掉了，甚至內部還有黃鐵礦析出，為了要撿查是否有黃金，我們將一些碎片〈約十公克〉打碎再磨成粉，將輕的碳粒沖洗掉，淘洗到最後只剩下０．５公克左右，如圖五
圖五 黑色是含大量氧化鐵的碳粒密度並不小，最上端露出金銀色的金沙
按理本文應該到此結束，因為找到黃金了，事實上不然，我們的故事才要開始。要認識金礦了解金礦，余炳盛教授與方建能博士合著的台灣的金礦〈遠足文化出版〉應該是一本好書，然而對余想要知道的部分，卻幫助不大，反而是老礦工師父說的話提供珍貴的線索，例如熱液到底如何將金子溶解？反應式如何？條件如何？含金的熱液在甚麼情況會再沉積出來？反應式如何？條件如何？在此就以本文所舉的兩個例子，來討論一下。
〈一〉針對圖一標本：
〈１〉為何重晶石越多黃金也越多？重晶石 Barite (BaSO4) 中文學名是硫酸鋇，是相當常見的一種硫酸鹽，常見的原因是因為溶解度非常小，而且溫度越高溶解度並不升高，因此是熱液帥先沉澱的鹽類之一。鋇是鹼土族中原子序最大的〈除了放射性的鐳〉，當海水與岩漿接觸，將硫氧化成硫酸，也將岩漿中金屬反應溶入熱液，如果熱液中鋇離子含量多以至於大量硫酸鋇沉澱，也表示原本岩漿內含有其他大量的大原子序的元素，其中自然也就包括金元素。也就產生重晶石越多黃金也越多的現象，然而在世界許多其他地方產重晶石卻不產生金，是因為產生金礦還有許多要件〈前幾篇文章已介紹。〉
P.S：重晶石越多黃金也越多係只金瓜石地區，比較接近熱液源頭。
〈２〉為何產生的黃金與鐵礦混在一起？這個問題困擾我一陣子，由於要研究九份金瓜石的金礦，我向各國各地買金礦標本，結果發現美國的不少州、加拿大的若干省、澳洲、南非、辛巴威....很多地方都有這種情形，最後終於想通；褐鐵礦沉積是在酸性不夠的情況產生〈與水晶相反〉，在酸性不足以及溫度稍低時，熱液中四氯金離子將亞鐵離子氧化產生金元素與氧化鐵沉澱，而這個反應要三個亞鐵離子作用產生１．５個含若干結晶水的氧化鐵之大分子才得到一個金原子，因此會產生少許金粉末散佈在大體積鐵礦與黏土中的金礦石，像這種金礦用淘洗法會流失很多，如加拿大的若干標本因為產生後繼續泡在熱液中很久金顆粒才會變大些。這種礦石使用氰化法，當然也有問題，金離子與氰離子容易結合，但也容易與鐵離子結合，如果冒然加氰化鈉想把金子溶出，結果溶出一堆鐵，形成抓雞不成蝕把米，這時老礦工師父說話了：「要先加石灰，泡一陣子，再加藥。」原來加強鹼可以壓制其他金屬包括鐵離子的溶出，這時氰離子才可專心與亞金離子作用。
〈３〉熱液中亞鐵離子從何而來？如果回答是說來自黃鐵礦中的亞鐵離子，這就表示還不了解金礦形成，因為要將金子溶入熱液，必需有較強的氧化劑，如果熱熱液通道還有還原性物質早就將氧化劑作用掉，而失去氧化劑就不會有金子溶出，也就是熱液可將金子溶出表示熱液通道已經沒有像黃鐵礦這類還原性礦物，因此亞鐵離子勢必有其他來源。在學校余除了教普通科目，也教電子、機工、化工科等專業科目，洗電路板的經驗，讓我對高鐵離子的氧化能力有深入的體會；按氧化電位，要將金氧化需１．６ｅｖ的能量，硝酸能提供１ｅｖ左右的能，因此正常狀況硝酸奈何不了金，但是在含有大量氯離子的情況下，要溶掉金也只要１ｅｖ左右，因此王水〈三份鹽酸一份硝酸〉很容易把金溶掉，硫酸只能提供不到０．４ｅｖ的能量，與要溶掉金子的１ｅｖ差太大，因此將金子溶入熱液的不是硫酸，氧氣的氧化能力是１．２３ｅｖ，因此如果熱液中有氧是可以將金子溶出，但是熱液中的氧很可能先與通道四周的還原性物質作用差不多了，例如與黃鐵礦作用產生硫酸與高鐵離子，高鐵離子可提供０．７７ｅｖ的能量，看起來好像不夠１ｅｖ，然而熱液的高溫卻彌補了這項差距，因此將金溶出變成四氯金離子，自己則變成亞鐵離子，亞鐵離子的由來便是這樣。等熱液溫度降低再加酸度下降則更好〈因鋇的化合物多為鹼性，產生硫酸鋇沉澱即表示酸鹼中和才發生，熱液酸性下降。〉，四氯金離子就有能力反過來對付亞鐵離子。
〈二〉針對圖三標本：含金熱液與煤礦相遇，是在熱液通道改變時才有可能發生，改變的時間點、熱液原來的溫度尤其熱液含金量多寡，決定反應的結果。
〈１〉若熱液含金量足供應量充裕、溫度夠又遇到煤，這時就會將煤點燃產生高溫將還原出來的金子熔化結塊，產生像九份地區的富金包〈在世界其他地區並不常見〉。一個富金包可能產出上噸的黃金，以目前一公斤黃金接近１２０萬元，一個富金包即十多億，真是難以想像的財富。
〈２〉如果熱液含金量沒那麼多，溫度也沒那麼高，才碰到煤，就會產生現代礦工展示的標本含碳石英脈與自然金，雖然沒有看到金子結塊，但可以看到金箔附在表面以及煤被侵蝕的凹洞。發現這種金礦時有時候，富金包可能就在近處。
〈３〉如果熱液中含金量很少，但還有些溫度，接觸到煤，就會產生含金的煤，如圖三、四之標本，這在國外就非常多。因為國外許多金礦形成時，其地層變動不如金九地區劇烈，所以發生熱液通道改變時，熱液已經作用差不多剩下的金子不太多。熱液若還有些溫度可以讓煤具有活性，這時產生反應更溫和，煤的外表看不出反應，但內在物質已經在改變。圖三之標本浸泡在這種熱液時間很長，以至於碳作用的差不多了，其還原力大減而外表有許多氧化鐵沉積，內部還有黃鐵礦產生，表示熱液到最後已經沒有金銀，只剩硫酸可以被還原。含金的煤含金量不一，而內部含有許多還原性物質，使用一般氰化法，效果不好。原因是加氰化物，會在溶液中產生氰離子，在有氰離子下，金更容易被氧化，而氧化劑吾人就是利用空氣中的氧，煤含有大量還原物質消耗溶液中溶解的氧，以至於金子不被氧化，所以會得不到金子。因此後來使用碳粒─氰化法，基本上知道原因，要克服問題並不難，不見得要引進甚麼技術花大錢。
九份金瓜石金礦的一些主要項目，余已經都多少有談到。我們發現本地區金礦形成原因、過程與結果，與其他地區一部分相似，但有許多不同。經濟部花九千多萬元，請國外專家探勘本地區金礦概況，參與人員，與我們討論內容竟然十分親近，外國專家的總工程師就是要向張先生買那塊黃鐵礦長黃金的先生，該計畫本地的嚮導就是張先生，而國內配合的專家便是台灣金礦的作者，其中探勘的資料便是其博士論文的材料。前兩個月現代礦工拿出重要標本「烏綠金仔」時，與我研究的結果對照，我便回應是九份金瓜石特有的金礦形態，與國外的含金黃鐵礦不同，之後又發現張先生的標本與現代礦工的標本，以及余的「青磺金仔」竟然是同一系列。從張先生轉述該總工程師的談話，可以確定的確是專家，但是面對金九地區不同形態的金礦，顯然仍陷入摸索，而對於金子長在黃鐵礦上百思不解〈國外目前查的結果，共生是有長在上面還是沒有〉。最後顧問團只能說深具開發潛力之摹擬兩可的結論。然而經過這幾個月我發表金礦如何形成的一系列文章，可以看出，金九地區金礦形成快速與九份的富金包、金瓜石的「烏鉛金仔」，都是因為此地當時〈１〉地層變動劇烈。〈２〉熱液硫酸含量高侵蝕岩層快速，也造成地層脆弱，容易被熱液沖蝕。〈３〉角礫岩筒爆破。使得熱液經常改道。因此余的結論是：
該地區金礦形成時地質十分不穩定，熱液四處亂竄礦脈無法用已知案例掌握與追蹤分析〈ps〉，然由先前已挖掘之部分可知本地區金礦密度甚高，因此可知就現有已開挖礦區仍有十分龐大蘊藏可供開採。
ps：克峻先生選取的那張金九地區金礦分怖圖需標明許多礦脈無法由此圖概括
九份附近一帶還有很多地區未開發。而金瓜石後來改用露天開採，每次炸藥炸開後，當晚礦山燈火通明，居民相爭選取富金礦煉製〈這是盜金行為，不太好〉，剩下的次級礦台金公司第二天運去煉以當時的金價仍舊賺錢。因此金九地區金礦開採會不會賺大家心知肚明，剩下的問題是要不要開採？金九地區的永續發展應選擇那一條路？
※附註：文章中相關化學反應方程式，余均已經以感恩之心交予提供資料、標本的老礦工師父等人。
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