黃金為什麼沒有全部沉入地心而是形成金礦？

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很多資料提到部分金礦是有岩漿侵入形成的。又有資料說地球形成初期鐵鎳以及重金屬都沉入地心了。為什麼岩漿中的黃金沒有全部沉入地心，還能形成金礦呢？（其他重金屬礦也有同樣的疑問）

事實上，黃金不會全部沉澱，沉降，沉積到地心裏面去。

這與元素周期表各族元素性質，岩漿上涌小概率事件，熵不夠大等等沒有關係。

因為金可以「溶解」在液體中，所以不可能全部沉入地心。

不知道大家小時候有沒有看過《十萬個為什麼》

其中有一個問題就是人類為什麼不從海水中提煉黃金？這個神奇的問題存在的前提是，海水中先得有黃金。那麼海水中有沒有呢，當然有！！即使按照現有研究中測到的最低值（即Falkner和Edmond，1990年）， $1 imes10^{-8}克/噸$ ，即一億噸海水中含有1克黃金。全球 $1.34 imes10^{18}噸$ 海水中依然有1.34 萬噸黃金。如果按照最樂觀的值估計，有些人甚至認為海水中共存在2000萬噸黃金。

圖片來源：Is there gold in the ocean?

也就是說，

只有當這些海水全部下沉到地心時，才能讓所有黃金完全沉入地心！！

除此之外，岩漿和熱液也同樣可以「溶解」黃金。拿岩漿直接冷凝形成花崗岩舉例，中國境內的花崗岩金元素的丰度為 $3.8 imes10^{-4}克/噸$ （2005年的數據），而世界範圍的花崗岩金元素的丰度則可能更高，約 $4.5 imes10^{-3}克/噸$ （1962年的數據）。

因此，就算是地球全部熔融成液態，金元素也不會完全沉入地心，仍然會有一部分黃金「溶解」在表層的岩漿中！

目前地殼中的金元素丰度約為 $1.1 imes10^{-3}克/噸$ 至 $4 imes10^{-3}克/噸$ （2007年的數據），與花崗岩等火成岩的原始丰度基本相符，不存在數量級上的差異。

在這個基礎丰度之上，金元素以各種方式富集形成金礦。其中包括地殼深部的熱液，特別是含硫熱液和低硫高鹽度高溫熱液，可以大量溶解金，並形成Au-S和 Au-Cl等配合物，搬運富集形成金礦。具體可以參考為什麼石英礦常伴生金礦？

除地殼及海水中無法沉降的黃金之外，隕石也可以帶來一部分黃金。有未知來源的文章提到過，隕石平均每年帶來17.5至35公斤黃金到地球表面。但是，假如黃金真的有沉澱的特性，這部分黃金同樣會沉入地心。因此隕石並不是黃金存留在地球表面的原因。

所以，黃金無法完全沉入地心是由其特殊的物理化學性質所決定的。最主要是能微量溶解於各種液體。

絕大多數中國人生活在中國，絕大多數美國人在美國，但這並不妨礙有少數中國人跑去了美國，或者少數美國人來到中國。

但是東北某A村裡可能沒有西南某B村的人，西南B村也沒有東北A村的人。

因此，當總數很小的時候，小概率事件可能不會發生，而數量特別巨大時，小概率事件也幾乎必然發生。

這就像彩票中頭獎，雖然對你我個體來說，概率太小几乎不會遇到，但全國那麼多人買彩票，所以經常會有人中。

可以肯定的是，整個地球上的金、鉑、鈾、價值連城的錸等重金屬，絕大部分都在地核，但這並不妨礙仍然有少量留在地殼裡。（原因一）

何況地球內部還有很活躍的地質活動：地幔對流、岩漿侵入、火山噴發。這都會把深處的重物質帶上來。就像泥沙比水密度高，但河水翻湧的時候也會把泥沙帶到表層。（原因二）

例如鑽石，只有在地幔某個深度的高溫高壓下才會形成鑽石，但有些來自地幔的岩漿（超基性）會把它們帶上來，於是我們可以在這種岩漿形成的金伯利岩中找到鑽石。

這其實是一個很好的問題。

先上分類圖。這個圖根據不同元素在地表的丰度（含量）把它們歸為了5類。

Goldschmidt classification, from wiki page[1]

以上橘黃色部分（Lithophile），主要是活潑的s區、f區金屬，以及一些活潑的非金屬，它們可以與氧氣形成非常穩定的化合物，隨後與地球上非常豐富的二氧化硅形成密度低的硅酸鹽——密度低到可以浮在地幔上形成我們腳下的地殼。這些性質使一些重元素，比如Ta、W，還有鈾在地殼中保持了相對高[2]（U 1.8ppm， Au 0.003ppm）的丰度。

以上紅色部分（Siderophile）主要是鉑系金屬以及金，也就是絕大多數貴金屬了（Mn是否是Siderophile有爭議）。它們性質穩定，不形成氧化物或硫化物，主要以單質形態溶解到地心內核的液態鐵中，因此在地殼中丰度很小。這個過程本來應該把幾乎所有貴金屬集中在地心，但今天地表的貴金屬還是有可觀的存量。這些多出來主要來自一個稱作 late veneer hypothesis [3]（不知道咋翻，也許可以叫做鍍金假設？）的過程。這個理論是說，在地球表面逐漸冷卻，地殼形成之後，地球被一大批小行星強勢圍觀了一波，給地錶帶來了這些貴金屬。這就是題主想問的問題。

（最近NASA說，Au在地幔中的溶解度可能比我們想像的要大，有時候也會被熱液帶上來一點，late veneer hypothesis 不能證明地球上貴金屬都不是自己的。不過這個觀點還沒有被主流所接受[4]。）

以上黃色部分（Chalcophile），主要是IB，IIB副族，以及主族金屬，它們相對親硫，較難形成易溶的氧化物。它們形成的礦物密度較大，沉在硅酸鹽地殼下面，因此它們在地表的丰度較小。事實上它們在地表的丰度小於在整個太陽系中的丰度[5]。但它們又不能很好的溶於鐵，因此比紅色的那部分金屬還是多一點的。特別注意As, Sb, Se, Te四個元素，它們在地球形成早期就變成氫化物跑掉了[6]，所以特別少（Se跟Pt差不多）。

以上淺藍色部分是一坨氣體跟碳，這根本沉不下去的，懶得說。

白的是人造元素，有個屁丰度。

Bibliography什麼的有空再寫吧。

因為地球的熵還不夠高。

很多答主說火山噴發會帶出黃金。

如果假設重金屬下沉，火山噴發也帶不出黃金，因為早在噴發前，黃金就沉入最深處，幾乎無法被火山噴出。

結論就是重金屬不會沉入地心。

一個重要的因素就是「黏度」，地殼下是流動的粘稠岩漿，一旦黃金掉落在岩漿中，並不會直接迅速下沉。而是因為「黏度」的原因，隨著岩漿一起運動。

很簡單的一個例子就是，混凝土，沙子，水，石頭密度各不相同，並不會出現嚴重的分層現象，而是一起流動。

有理論認為，地球的地心，大部分是密度高而下沉到地底的重金屬，而且充滿了高比重放射性元素，由於達到臨界條件開始裂變反應，是個天然的核反應堆，所以導致地核的外核被加熱為液態，同時導致了地球磁場的生成。

這是真的還是民科理論？ @雲舞空城

因為地球還是個有固態外殼的液態星球啊。就像一鍋燒開的濃湯，總有奇怪的東西從底下翻湧上來。

一、黃金沒全沉入地心的原因很簡單！

1.沉入度
既然題主提到了岩漿，我覺得可以類比「砂漿沉入度」來解釋一下。
https://wapbaike.baidu.com/item/%E6%B2%89%E5%85%A5%E5%BA%A6/9137239?fr=aladdin
（沉入度用於表徵砂漿流動性。）
岩漿的流動性並沒有那麼強。
以及，想從地表到地心，不管走那條路，好像都很長的樣子...... (見下圖↓)

岩漿被噴出後會逐步冷卻，流動性更差了。帶著黃金的岩漿任重道遠，怎麼走那麼遠的路...

2.地球並不是全由液體組成的|?ω?｀)

雖然現在地球表面有71%是水，但按質量來算，地球上水的質量大概只佔地球總質量的 0.023%。
不要被地球的藍色外表給騙啦。
就算含金的隕石來到了地球，（只要地球沒被撞壞）地殼也不會讓黃金沉的太深。

二、為什麼形成金礦？
黃金走又走不動，也很難與其它物質反應，就聚集成金礦了。

因岩漿形成的金礦...應該是屬於熱液成礦作用。即含礦熱液（岩漿）的活動過程中，在一定的構造、岩石環境中富集，形成熱液礦床。
欲知詳細原因，可自行搜索「成礦作用」。
https://wapbaike.baidu.com/item/%E6%88%90%E7%9F%BF%E4%BD%9C%E7%94%A8/828247?fr=aladdin

ps.小的時候，我媽媽說銅礦旁邊會有一種顏色特別的草，順著這種草就能找到很多銅。
但銅礦幾乎早就被挖沒了，我也沒有見過那種特殊的草。

後來自己查了一下，應該說的是銅礦指示植物....好想養(?′?`?)*??*
想藉此問一下各位大觸，
在花盆土底下埋點銅，可以模擬這種銅礦環境嗎？

上帝好不容易給拌勻了，地球卻打了幾個嗝: 怪我嘍

另一個層面考慮問題，正因為黃金沒有全部沉入地心，我們才發現了這種物質或者說是元素。
猜想，可能地心裡真會有些我們目前沒有發現的元素或者物質吧。那些未知的，才可能稱的上「全部沉入地心」。
在我的認知里，目前科學界對地心，還只是假設、理論階段。實際的探索沒聽說有什麼進展……

因為大地不像海水，是有能力承壓抗剪的
所以必然有部分可以在地表咯

初期的時候也許地球會按照元素周期表那麼排列？
地球冷卻後的火山噴髮帶出一部分金子？

這涉及到地球的起源。

現在關於地球起源分兩大學派:一是系內成因學派，二是系外成因學派。

系內成因學派又分為同源說如星雲說，災變說，捕獲說。

如果地球起源由全部是熔融物質凝固而成，在凝固之前，黃金密度大，在靜態環境下，能下沉。

熔融物質在攪動或其他形式活動狀態下，黃金將隨之遷移，這是黃金的一種移動方式。其他的移動方式，他人已回答。

在固態層上，黃金不能下沉。

金這種物質是在上一代超大恆星，2個中子星合併爆炸產生的，所以比較稀罕，地球形成初期是非常惡劣的環境，重元素沉到了地心去鐵，這樣地球才有了電磁有了南北極，而隨著火山爆發地殼運動還有星體撞擊金元素等重元素都帶到地面上可以開採，最主要還是火山運動！

很簡單，因為外地核是液態，內部有自我循環流動，所以攪勻了。內地核是固態晶體，鐵最多，比金多多了，所以算鐵球。地表那點可憐的黃金根本不算事兒，地幔的黃金才叫多，平均下來那個黃金濃度都算地表富礦了。

固體和流體性質不同，固體的分子力很強。

因為大力才能出奇蹟。

鐵元素最穩定。不管輕核聚變，還是重核裂變，其最終產物以鐵元素的形成體系能量降低最多。

因為時間還不夠長。

總有意外吧，主耍是，火山

根據霍金和Steven Allan Spielberg早年聯合發表於美國科學雜誌《story telling party》的論文，黃金之所以沒沉入地心是因為Hobbit的存在