自然金（Gold）

自然金（Gold）

【化学组成】Au。成分中常含Ag，Cu，Fe，Pt，Pd，Ir，Bi，Te，Se等元素。由于Au和Ag的原子半径相近、晶体结构类型相同、地球化学性质相似，故可形成完全类质同象系列。通常，将Ag为0～15%的称自然金（gold），16%～50%的称银金矿（electrum），51%～85%的为金银矿（kustel-ite），86%～100%的为自然银（silver）。但国际矿物学协会（IMA）新矿物与矿物命名委员会依w（Au）＞w（Ag）或w（Ag）＞w（Au）而将该系列矿物分为自然金和自然银。铜的原子半径较小，在高温时才可与金或银形成类质同象。铜与金可形成互化物铜金矿CuAu（cuproaurite）。含Pd 5%～11%者称钯金矿，含Bi 4%以上者称铋金矿，富Cu和Ag者称银铜金矿（argentocuproaurite）。

【晶体结构】等轴晶系；铜型结构；空间群 Fm3m；a0=0.408nm；Z=4。

图15-4 自然金的晶体

图15-4 自然金的晶体

【形态】对称型m3m。常呈不规则显微粒状，尚可见树枝状、鳞片状、纤维状；外生成因的砂金可形成团块状集合体（俗称“狗头金”），大的重达285kg（美国加州）。自形晶常见的单形有：立方体a｛100｝，八面体o｛111｝，菱形十二面体d｛110｝，四六面体｛210｝及四角三八面体｛311｝。一般深部形成者呈八面体｛111｝习性，中深部形成者呈菱形十二面体｛110｝习性，浅部形成者以四角三八面体｛311｝、三角三八面体｛223｝或树枝状等更复杂的形态为主（图15-4）。

【物理性质】颜色与条痕色均为金黄色，但含Ag量高时具银白色调，含铜高时呈铜红色调；金属光泽，随Ag的含量增高光泽加强；不透明。无解理；硬度2.5～3；强延展性（1g纯金可抽成直径4.34μm，长3500 m的细丝；潘兆橹，1993）。纯金相对密度19.3。热和电的良导体。化学性质稳定，仅溶于王水。熔点1062℃。火烧后不变色。

【成因产状】自然金以中低温热液成因为主。高中温热液成因者与黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿及白钨矿等共生；中温热液成因者与黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、毒砂等共生；低温热液成因者与黄铁矿、自然银、辉银矿、碲金矿、黝铜矿、硫砷银矿、硫锑银矿等共生。热液成因金矿床的主要类型有：石英脉型、破碎蚀变岩型、变质砾岩型、沉积岩中细脉浸染型。自然金在表生条件下被迁移沉积甚至自生加大后可形成砂金型矿床。内生自然金的成色［1000 w（Au）/w（Au+Ag+其他金属组分）］大于850者多形成于深部，850～750者多形成于中深部，750～650者多形成于浅部。

【鉴定特征】金黄色，强金属光泽，相对密度大，低硬度，强延展性；化学性稳定，火烧不变色。

【主要用途】黄金的主要来源。黄金可充当“硬通货”、制造货币、装饰品、各种防热涂料和精密电子仪器的拉丝导线等。

图15-5 自然银的树枝状晶

图15-5 自然银的树枝状晶