в каком виде золото встречается в природе
Как происходит образование золота в природе
Запись обновлена: Май 25, 2020
Золото как драгоценный металл используется человечеством на протяжении всей своей истории. Его ценность обусловлена трудностью добычи: найти металл в природе сложно, еще сложнее извлечь его из породы. История добычи желтого металла пережила несколько «золотых лихорадок», когда старатели в поисках золота переселялись на новые территории Северной Америки, Австралии и Канады в поисках драгметалла и лучшей жизни. Подобные события были характерны и для России в 19-20 веках, когда осваивались сибирские месторождения и Ленские золотые прииски. Как образуется золото и насколько редко встречается металл в природе?
Распространенность металла
Золото как химический элемент встречается повсеместно. Мнение о том, что драгметалл можно найти только на территории месторождений неверно. Золото в распыленном состоянии находится в растениях и животных, а также в организме человека. Определить наличие металла в этих случаях можно только особыми аналитическими методами. Золото в природе содержится в водах Мирового океана, его концентрация на тонну воды составляет от 4 до 10 мг. Такой показатель является хорошим, вот только эффективные способы извлечения металла из вод Мирового океана на сегодняшний день отсутствуют.
Среднее содержание желтого металла в коре нашей планеты не превышает одну миллионную долю процента, поэтому порог концентрации золота в основной породе, позволяющий считать некую территорию месторождением, также очень низок. Иногда даже соотношение в четверть грамма драгоценного металла на тонну породы может быть признано выгодным для начала добычи золота в этом месте.
Виды месторождений
Мировая золотодобывающая промышленность использует в качестве сырьевой базы непосредственно золотые месторождения и комплексные месторождения, содержащие драгоценный металл. Как появляется золото? Существует два типа месторождений металла в природе: коренные и россыпные.
Коренные месторождения являются первичными, так как их появление связано с магматическими процессами. Сама по себе магма Земли характеризуется высокой концентрацией драгоценного металла. В процессе вулканической активности она вырывалась на поверхность планеты, а затем начинала остывать. Но, так как в ее составе имеется множество элементов, остывание происходило неравномерно. Сначала кристаллизовались самые тугоплавкие вещества, затем более легкоплавкие компоненты простреливали в окружающую породу, образуя жилы. Последними остывали растворы золотосодержащих солей.
Причины нахождения золота в природе в виде сплавов с другими элементами также объясняется магматическими процессами. Состав магмы в разных местах мог отличаться, соотношение компонентов состава, как и условия формирования жил не относятся к постоянным величинам. По этой причине, разные месторождения отличаются друг от друга составом основной породы и золотого сплава, формой и местом залегания золотоносных жил, условиями добычи драгметалла. Чаще всего среди примесей золота встречаются медь, серебро и металлы платиновой группы.
Россыпные месторождения называются вторичными, так как образовались в результате воздействия внешних факторов на залежи драгметалла в коренных месторождениях. Золото в природе высвобождается из горной породы в результате ее разрушения из-за температурных перепадов, ветра, осадков и жизнедеятельности микроорганизмов. Перемещению драгметалла способствует вода, которая размывает породу, размельчая ее на мелкие куски и унося за собой частицы золота. Желтый металл благодаря своей плотности оседает в определенных местах, остальные компоненты породы уносятся водным потоком дальше.
По количеству запасов драгметалла коренные месторождения подразделяются на уникальные (более 1000 т), весьма крупные (100-1000 т), крупные (100-400 т), средние (25-100 т) и мелки (менее 25 т). Как выглядит золото в природе? Внешний вид драгметалла при его добыче зависит от фазового состояния элемента. Встречается свободное золото, в сростках с другими минералами (чаще всего с кварцем), а также тонковкрапленное в сульфидах или минералах породы.
Россыпные месторождения желтого металла делятся на аналогичные группы: уникальные (более 50 т), весьма крупные (5-50 т), крупные (1-5 т), средние (500 кг – 1 т), мелкие (менее 500 кг). На сегодняшний день запасы золотых россыпей достаточно истощены, тем не менее в России добыча драгметалла на таких месторождениях составляет около половины все добычи металла.
Самородки металла
Золото в природе встречается в виде самородков. На фото самых известных находок видно, что самородками принято называть большие природные куски драгметалла. Большинство таких невероятных находок было сделано в процессе поиска желтого металла, хотя были и случайные открытия. На сегодняшний день специалисты признают самородком кусок золота, вес которого превышает 5-12 г, а поперечное сечение более половины сантиметра.
Самые известные самородки металла весят несколько десятков килограммов. Наибольшим самородков за всю историю человечества является кусок золота, найденный в 11 веке в южных областях Афганистана. По описанию, дошедшему до наших дней, он должен был весить примерно 2,5 тонны.
Как выглядит самородное золото в природе? Рассмотрите фото известнейших самородков, среди которых можно отметить найденные в Австралии «Плиту Хольтермана» (100 кг), «Желанного незнакомца» (71 кг) и «Блестящего Баркли» (54 кг), «Японца» (71 кг) с острова Хоккайдо. В историю золотодобычи вошли и находки российских месторождений: «Большой треугольник» (36 кг, Урал), «Большой Тыелгинский» (14 кг, Челябинская область), «Золотой великан» (14 кг, Магаданская область), «Поход им. Калинина» (14 кг, Урал), «Апрельский» (12,24 кг, Ленские прииски).
Свойства золота в природе
Чистое золото характеризуется насыщенным желтым цветом и ярким блеском, но встретить такой металл можно только в виде банковских слитков. В природе чистое золото найти практически нельзя, поэтому его цвет в природе будет зависеть от размера частиц металла и состава примесей. Необработанное золото может иметь серо-зеленый оттенок, при этом непривлекательный цвет будет сопровождаться тусклым блеском металла. Как выглядит драгметалл в таком состоянии можно увидеть на фото золотосодержащих пород. Иногда блеск у частиц драгметалла в породе может и вовсе отсутствовать. Золото желтого цвета встречается в природе гораздо реже «зеленого» металла. Непривлекательный вид золотых частиц способствует тому, что определить ценность находки обычно может только специалист.
Россыпные месторождения золота в природе существуют благодаря тому, что тяжелые частицы металла оседали по пути своего следования в потоках воды, а легкая порода разрушалась и вымывалась. Высокая плотность драгметалла используется в процессе промывки на шлюзах, так как именно это физическое свойство обеспечивает высокие показатели излечения металла из промываемой породы.
Высокая отражательная способность элемента позволяет использовать тончайшие листы металла в производстве офисных стекол, стекол для самолетов и водных судов, шлемов для космонавтов. Изготовление тонких листов золота возможно благодаря его отличной ковкости и легкой полировке.
Золото в природе химически инертно. Металл не вступает в реакцию с другими элементами, из-за чего был отнесен к числу благородных. Седи известных химических реакций, в которые вступает аурум, можно отметить растворение металла в «царской водке» и горячей селеновой кислоте высокой концентрации. Драгметалл вступает в реакцию кислородом в присутствии комплексообразователей, в качестве которых могут выступать цианиды.
Желтый металл способен реагировать с фтором, но только при температуре в 300-400 градусов по Цельсию: при более низких параметрах реакция не осуществляется, а при более высоких – образующиеся фториды начинают разлагаться. Еще одной известной реакцией золота является его растворение во ртути с образованием амальгамы.
Процесс образования золота и разработки его месторождений
Золото — один из самых дорогостоящих металлов в природе. Оно всегда считалось символом богатства. А ценится оно не только потому, что имеет красивый внешний вид, но это еще и труднодобываемый металл, который не вступает в химические реакции практически ни с кем, кроме ртути.
Итак, о золоте узнали еще в древние времена. Истории известны случаи использования золота в Египте и в Индокитае. Люди изготавливали из него монеты и украшения, обменивая их на товары.
Но несмотря на то что сейчас о золоте появилось гораздо больше информации, его ценность не упала. Все это потому что в природе не существует золотых слитков. Частицы этого металла находят во время раскопок в мизерных и раздробленных количествах. Поэтому несколько граммов добытого золота практически не имеют никакой ценности.
А вот большое количество драгоценного металла может образоваться в месторождениях золота. Поэтому чтоб находить в дальнейшем потенциальные места скопления золота, нужно знать, каким образом оно образовалось в предыдущих случаях.
Процесс образования золота
По этому поводу у ученых имеются несколько версий, но прийти к консенсусу им пока так и не удалось. Среди популярных предположений:
Но также следует помнить, что золото является результатом перемен, которые со временем происходят в коре Земли. А все процессы на глубине происходят под большим давлением и высокими температурами. Правда, что служит толчком процессов золотообразования, ученые спорят до сих пор. И пока нет ответа на вопрос о том, продолжает ли образовываться новое золото, или просто искатели находят ранее неизвестные места рождения?
Разработка месторождений металла
Существует три типа территорий, на которых можно найти золото: залежи, россыпи и месторождения. Первые два не используются в промышленных масштабах.
Месторождения разделяют условно на два вида: первичные и вторичные:
Считается что в мире за все время существования человечества добыто около 160 тысяч тонн золота. Эта цифра объективна, поскольку только в раскопках Древнего Египта насчитали 50 тысяч тонн золота. Этот металл не теряет ценность, а наоборот, может стабилизировать финансовый рынок и экономику государства. Поэтому многие банки хранят активы в виде слитков из чистого золота.
Нередкое явление в мире — «золотая лихорадка», которая охватывала людей при нахождении новых мест образования золота. Аляска, Бразилия и даже Австралия — вот те места, в которых золотоискатели испытывали свою удачу. Но по-настоящему опасным стал 1896 год, когда «золотая лихорадка» охватила жителей всего мира и те стали приезжать в Америку, чтоб найти золото и разбогатеть. Месторождение Клондайк стало испытанием на прочность многих добытчиков золота. Это тяжелый вид работы, поскольку вручную много золота за день не отмыть. Вода в реках холодная, поэтому многие добытчики возвращались без денег, но с инвалидностью на всю жизнь или погибали на месте.
Спустя десять лет, золото научились добывать в промышленных масштабах. Если золото находится в составе руды, его можно отчистить с помощью специальных устройств. Месторождения ищут в несколько этапов:
Что такое золотые самородки?
А вот на берегах рек, где есть золото в россыпях, его можно найти в свободном виде. Поэтому настоящей мечтой человека, добывающего золото, является нахождение самородка.
Самородок «Желанный незнакомец»
Понятно, почему именно самородки пользуются такой популярностью. За всю историю человечества их находили нечасто:
Людей, нашедших самородки, ждет пожизненное богатство. Вот почему этот факт так будоражит золотоискателей. На небольших островах в Тихом океане люди часто находят небольшие самородки весом до килограмма. Они регулярно сдают их на продажу, потому что держать такие вещи дома очень опасно, тем более в неразвитых странах.
В России также находились самородки на северных берегах, граничащих с Северным Ледовитым океаном. Они отличались как по весу, так и по содержанию золота. Но это не значит, что камень полностью состоит из драгоценного металла. Часть содержимого — это кварц, обыкновенная руда, свинец, никель.
Поэтому чтоб оценить стоимость находки, с помощью специального устройства определяют количество чистого золота. Даже если его много, очищать такой самородок никто не будет, его зафиксируют в реестре и укажут приблизительную пробу. Поэтому если золота в камне мало, самородок упадет в стоимости.
Образование самородков — очередной вопрос для геологов. Вот популярные версии этого явления:
В получении чистого золота без примесей важны такие этапы:
Цианидный способ с помощью цианида натрия, цинковой пыли и царской водки более трудоемкий, но дешевый. Оба варианта очищения проводятся в специальных лабораториях. Образовавшийся металл направляется на рынок металлов для продажи, а далее перенаправляется в активы крупных корпораций и центральных банков государств.
Об искусственном образовании золота в лабораториях давно мечтают ученые и алхимики. Существовала версия получения золота из ртути, но алхимики не смогли объяснить закономерности и создать хоть несколько граммов этого металла. Кто-то из химиков советовал попробовать добыть металл из морской воды путем жесточайшего фильтрования. Но пока золото можно только лишь получить естественным путем и его стоимость не снизится ближайшее десятилетие.
На сегодняшний день драгоценного металла в Земле по подсчетам ученых осталось не более 200 тысяч тонн. Поэтому активно разрабатываются теории о происхождении и образовании этого металла. Чтоб в будущем научится добывать золото еще легче, и его количество не уменьшалось.
Как выглядит необработанное золото в природе, откуда оно берется и как образуется?
Здравствуй, дорогой читатель! На этой странице мы поговорим о золоте, которое стало абсолютным лидером среди драгоценных металлов. С древних времен золотые монеты использовали в качестве платежной системы, изготавливали изящные украшения, даже считали плотью богов. На протяжении тысяч лет этот металл завораживает людей своим благородным блеском. Но знаете ли вы, откуда оно появилось и как выглядит золото, не тронутое рукой мастера?
Как образуется золото в природе
В нашем мире золотые микрочастицы присутствуют во всем: животные и растительные ткани, минералы, вода. Но до недавнего времени не удавалось понять, как образовалось золото и почему оно так неравномерно распределено по всей Земле.
Теории происхождения
Научное сообщество официально признает две теории:
Согласно первой версии, частицы желтого металла на Землю занесли метеориты, бомбардировавшие нашу планету миллиарды лет назад. Другая теория утверждает, что золото – часть Земли и изначально содержится в ее ядре.
В пользу второй версии говорят и недавние открытия. С развитием инженерной мысли, когда ученые заглянули в самые таинственные морские глубины, изучили состав океанического дна возле тектонических разломов, удалось получить ответ на самый волнующий вопрос, откуда берется золото.
Здесь, у самого сердца нашей планеты, был открыт процесс образования элементов, содержащих золото. В условиях большого давления, высоких температур и агрессивной кислой среде появляется один из самых востребованных металлов.
Растворы, насыщенные золотом, поднимаются по трещинам в коре, но ближе к морскому дну давление падает, холодная вода вызывает эффект конвекции, и начинается химическая реакция, в результате которой выпадают свободные золотые частицы или сульфидные соединения. Кстати, в соленой воде содержится довольно много растворенного золота, а значит, ученому сообществу еще предстоит найти способ его добычи.
Свойства золота
Только в фильмах можно увидеть, как изнуренный трудами золотоискатель вытаскивает огромный кусок блестящего в солнечных лучах золота. В действительности обнаружить и распознать этот металл в земле сложно, ведь выглядит он совсем иначе. Самородки, в зависимости от примесей, могут не иметь привычного блеска и характеризуются зеленоватым оттенком.
Понять, что перед вами куски драгоценного металла, можно используя химические реагенты и физические опыты. Золото отличается по нескольким показателям:
Но главное качество заключается в инертности благородного металла. Золото не вступает в химические реакции с другими элементами за исключением фтора, цианидов и кислорода, но для этого нужны высокие температуры и определенные условия. Оно растворяется только в смеси азотной и соляной кислот, называемой «царской водкой».
Когда золото стало ценным?
Археологические раскопки показали, что люди использовали драгоценный металл еще в V веке до н.э. Но в первых человеческих поселениях использовалось необработанное золото.
Создавать золотые предметы быта и украшения люди стали значительно позднее.
Самые ранние золотые украшения, датируемые бронзовым веком, удалось найти на территории Ирландии. Правда, у этого народа металл не пользовался большой популярностью. Его обменивали на рынке на более ценные для северян товары.
Активная разработка руды в Древнем мире велась в странах Средиземноморья. Жители Ближнего Востока поставляли руду и изделия из нее в Египет. Самые древние украшения из драгметалла были обнаружены в гробницах египетской царицы и правительницы шумеров. Оба экземпляра датируются III тысячелетием до н.э.
В России первый золотой прииск был обнаружен только в 1732 году старателями Архангельской губернии. Но разрабатывать его стали значительно позже. Официальной датой начала работ считают 1745 год. Всего первое уральское месторождение дало 65 кг.
В каком виде можно встретить золото в природе?
Природное месторождение может содержать руду в двух вариантах: крупицы или самородки. Оба вида имеют принципиальные различия, при этом для ученых до сих пор остается загадкой принцип их формирования.
Крупицы
Наиболее часто встречаемая разновидность. Крупицами называются золотые фракции размером до 15 г. Как правило, крупицы содержат минимум примесей, поэтому их добыча считается наиболее эффективной в экономическом плане.
Способ их добычи заключается в просеивании горной породы. Остающиеся крупицы драгоценного металла послужили толчком к золотой лихорадке, возникшей сразу на трех континентах: в Северной Америке, Европейской части России и Австралии.
Самородки
Куски размером свыше 15 г получили название самородков. Образование самородков происходит значительно реже, но ценность их при этом значительно выше. Чем больше размер куска, тем ценнее будет находка.
В некоторых источниках можно найти упоминание о самородке в 2,5 тонны, который извлекли из земли в XI веке. До наших дней самородок не сохранился, и отыскать нечто подобное сейчас практически невозможно. Найденные в период новейшей истории экземпляры значительно меньше, однако некоторые все-таки заслуживают внимания:
В самородках никогда не бывает чистого золота. А примеси способны изменить цвет металла до неузнаваемости. Поэтому обнаружить самородок очень сложно, а определить его принадлежность к благородным металлам сможет только опытный специалист.
В чем различие между золотыми самородками и крупицами?
С точки зрения обывателя золотом можно назвать оба вида руды. А вот для золотодобытчика разница довольно ощутима:
Зарабатывают добытчики золота в основном на крупицах. Находка хорошего самородка считается большой удачей и сулит не столько доход, сколько престиж, создавая имя добытчику.
Виды месторождений
В природе существует всего два типа золотых месторождений: первичные и вторичные. Первые еще называют коренными, вторые – россыпными.
Условно можно выделить и такой тип месторождения, как сплавы. Здесь руда содержит не только золото, но и серебро, медь, никель или платину. Содержание собственно золота в таких месторождениях будет снижено, но их часто открывают при разработке других материалов.
Коренные
Первичные месторождения золота находят в горной породе, в местах древней вулканической активности. Металл в таких месторождениях зарождается в результате застывания лавы, вышедшей на поверхность. Реакция с холодным воздухом порождает в лаве возникновение кварца и освободившихся крупиц золота.
Коренные месторождения богаты золотой пылью, найти которую можно только с помощью специальной техники. Насколько порода будет насыщена крупицами благородного металла, зависит от преобладания тех или иных элементов в химическом составе и интенсивности образования кварца. Встречаются месторождения от 100 до нескольких тысяч тонн.
Россыпные
Этот вид месторождений наиболее удобен для разработки. Руда залегает максимально близко к поверхности. Россыпь может быть сосредоточена по руслам рек или скрываться в пустотах между пластами. Получается вторичное месторождение под действием физико-химических факторов:
Залегание золота в местах добычи вторичного типа будет различаться по количеству и качеству. В отличие от первичных они меньше, от 5 до 50 тонн. К тому же такие карьеры подвержены повторным вымываниям. Нередко новые месторождения открываются после тектонических движений, обвалов или просадки почвы.
Как происходит разработка месторождений?
Добыча золота – длительный и трудоемкий процесс. Сегодня, как и сотни лет назад, золото ищут путем многочисленных проб и ошибок. Для этого нужны не только профессиональные знания по геологии и умение производить разведку местности. Помогает в поиске наблюдательность, опыт и даже интуитивный подход.
При этом нужно не только найти месторождение, но и провести химические анализы, взять пробы, запустить тестовое бурение… Все это позволяет сделать вывод о проценте содержания золота в породе и рентабельности разработки карьера.
В числе подготовительных мер можно назвать следующие:
Тщательная проработка местности – очень важная составляющая. Ведь золотодобывающая промышленность – одна из самых дорогостоящих. На предприятии заняты тысячи сотрудников, а сооружение станции и покупка оборудования обходится не в один миллиард долларов. Ошибки с выбором локации просто недопустимы.
Заключение
Теперь вы знаете, что золото никогда и никому не давалось просто так. Золотодобыча – прерогатива избранных и удачливых. Ведь драгоценный металл образовался миллиарды лет назад в недрах нашей планеты. Золото кипело в раскаленной лаве и было выброшено наверх по жерлу одного из древних вулканов.
Тысячи людей, используя новейшее оборудование, находят невесомую крупицу, маленький драгоценный комочек, достают из земли, отмывают, придают ему узнаваемый вид. А потом к золоту прикасается ювелир, в руках которого рождается настоящее произведение искусства, предназначенное для венца творения – человека. Для каждого из нас.
Если вам понравилась эта статья, подписывайтесь на наш сайт и делитесь постами в соцсетях. Получайте еще больше интересной информации и рассказывайте о ней друзьям.
комментарии к посту
Самородки — золотая загадка природы
Впервые человек познакомился с самородным золотом примерно 4—6 тысяч лет до нашей эры, и с тех пор не расстается с этим красивым и редким химическим элементом. Золото легко обрабатывается и практически не окисляется, поэтому изделия из него всегда радуют глаз своим чистым и ярким цветом. Причем стоимость последних тем выше, чем выше проба благородного металла, из которого они изготовлены. Впрочем, это не относится к самородному золоту: продажная цена самородков всегда намного выше, чем стоимость содержащегося в них химически чистого золота. Можно не сомневаться, что в будущем их стоимость будет только расти, поскольку находки этих прекрасных «произведений природы» с каждым годом становятся все реже и реже…
Ценность золотых самородков не ограничивается их высокой продажной стоимостью: эти природные шедевры чрезвычайно интересны в первую очередь для минералогической науки. Образование в природе подобных крупных скоплений благородного металла (весом в килограммы и десятки килограммов), среднее содержание которого в земной коре незначительно (около 4,3 мг на тонну породы), представляет собой настоящую минералого-геохимическую аномалию, заслуживающую детального изучения. И если мы сможем выявить причины, которые отвечают за такое неравномерное распределение в природе золота (и, возможно, других редких химических элементов), то сможем более точно прогнозировать его поиск.
Термином «самородок» обычно называют золотины, которые заметно отличаются по своей величине от основной массы частиц золота в данном месторождении. Обычно это образования весом около одного грамма и более и размером 8—10 мм. Особо крупным самородкам, весом до десятков (!) килограммов, а также примечательным по форме, принято давать собственные имена.
Наиболее крупные из числа документально зарегистрированных самородков найдены в Австралии. Из самых известных – самородок «Плита Холтермана», найденный в 1872 г. и весивший 93 кг, а также самородок «Приятный незнакомец», который найден в 1869 г., весом 71 кг (Birch, 1987).
Самородки весом в десятки килограммов встречались и в россыпях Калифорнии – до 72 кг (Boyle, 1979), и в Африке (Конго) – до 64,8 кг (Каэн, 1958), и в Бразилии – до 62 кг (Shille, 1989).
Самый крупный отечественный самородок – «Большой треугольник», весом 36,2 кг, был найден на Урале в 1842 г.
Это один из немногих крупнейших самородков мира, который не был переплавлен и хранится в Алмазном фонде России в своем первозданном виде
В принципе, такие аномалии можно свести к проблеме образования так называемых «рудных столбов» (обогащенных участков в рудном теле), только в миниатюре.
Самородки представляют немалый интерес и для практической геологии. Как правило, освоение золотоносных районов начиналось со случайной находки самородков. Иногда такие находки становились толчком для возникновения так называемых «золотых лихорадок». На начальных этапах освоения золотоносных районов находки самородков служили критерием для направления поисков и постановки разведочных работ. Для самородковых россыпей, как правило, характерно повышенное содержание металла, кроме того, они нередко бывают крупными по запасам.
«Клондайк» на Колыме
Вопрос о том, как образуются золотые самородки, обсуждается в литературе уже более века, но единого мнения среди исследователей до сих пор нет.
Существует несколько точек зрения. Согласно одной из них, самородки образуются в россыпях, другой – имеют эндогенное происхождение (т. е. образуются на глубине от нескольких сотен метров до нескольких километров), третьей – растут в зонах окисления золоторудных месторождений за счет растворения и переотложения тонкодисперсного и мелкого золота.
Где встречаются самородки? РОССИЯ, ЛЕНСКИЙ РАЙОН (бассейн р. Бодайбо и др.). Многие россыпи этого района отличались обилием самородков. Однако, к сожалению, не все из них были задокументированы. Самый крупный самородок найден в 1881 г. Его вес вместе с кварцем составил 25,9 кг, вес самого металла – 16,3 кг. Для большинства россыпей в этом районе коренные источники самородков не были установлены. Академик В. А. Обручев занимался изучением этого района в начале прошлого столетия и высказал предположение, что самородки образовались здесь непосредственно в россыпях за счет разложения слабозолотоносных пиритов, широко представленных во вмещающих породах (Обручев, 1961). Однако эта точка зрения не получила признания у последующих исследователей.
РОССИЯ, ЮЖНЫЙ УРАЛ. Самородки золота в этом регионе встречались во многих россыпях, но наиболее богат им был Миасский район. Именно здесь в 1842 г. найден упоминавшийся выше «Большой треугольник». Вес самородка 36,2 кг, проба золота – 901 ‰. Задокументированы десятки самородков весом более 5 кг (Смолин, 1970; Соболевский, 1970). Коренными источниками этих и других более мелких самородков служат маломощные (10—20 см) кварцевые жилы с гнездовыми скоплениями самородков весом от сотен граммов до нескольких килограммов.
Характерно, что во всех местах скопления самородков наблюдается повышенное содержание окисленных сульфидов. По мнению М. Н. Альбова самородки Уральских месторождений образовались в корах выветривания, т. е. преобразованных горных породах в приповерхностной части земной коры под воздействием различных факторов – воды, температуры и т. д. Мелкое золото в верхних горизонтах рудных тел при выходе их на дневную поверхность под воздействием поверхностных вод растворялось, просачивалось в нижние горизонты и там переотлагалось в виде самородков (Альбов, 1960). Эта точка зрения, также как гипотеза Обручева, не получила признания.
АВСТРАЛИЯ, ШТАТ ВИКТОРИЯ. При разработке месторождений этого штата найдено более 1200 самородков весом свыше 620 г. Особенно много самородков и рудных, и россыпных найдено на месторождении «Балларат». Характерной особенностью этого месторождения является резкое обогащение самородками кварцевых жил в местах их пересечений с маломощными (1—5 см) углисто-пиритизированными прослоями во вмещающих породах, которые получили название «индикаторы».
«Крупные самородки, как правило, образуются на участках пересечения небольших кварцевых жил с индикаторами. Часто жила кварца представляет собой прожилок и золото по своим размерам превосходит жилу» (Dunn, 1929, с. 283). При этом сами индикаторные прослои не золотоносны. Они являются лишь осадителями золота из растворов, т. е. способствуют массовому возникновению центров кристаллизации
В настоящее время большинство исследователей склоняются в пользу эндогенного образования самородков, но при этом не совсем ясен вопрос, почему так сильно различается число самородков, найденных в россыпях и рудных месторождениях? По оценке Н. В. Петровской, более 90 % самородков найдены в россыпях, хотя количество золота, добытого из рудных месторождений, в несколько раз превышает добычу из россыпей (Петровская, 1973). Именно этот факт в основном и вызывает споры среди исследователей относительно происхождения самородков.
По мнению Н. В. Петровской – сторонницей эндогенного происхождения самородков, эту диспропорцию можно объяснить тем, что самородки образуются в так называемых «головных» (т. е. верхних) частях рудных тел. Как это происходит? Предполагается, что тонкодисперсное золото выщелачивается из корневых участков месторождений, переносится восходящими растворами и отлагается в верхних частях рудных тел в виде самородков, которые постепенно увеличиваются в размерах и массе.
В месторождениях северо-востока России самородки в тех или иных количествах встречаются во всех золотоносных районах, но особенно богат ими Яно-Колымский золотоносный пояс (верховья рек Колыма, Индигирка и Яна). Это одна из крупнейших самородковых провинций мира. Количество самородков – золотин размером более 8 мм в некоторых россыпях составляет здесь 20—30 %, нередки самородки массой в несколько килограммов (даже до 20). По приблизительной оценке количество добытых самородков весом от 0,1 до 1 кг исчисляются несколькими тысячами.
Так, согласно документам по одному из приисков Верхне-Индигирского района (прииск «Победа»), здесь обнаружено около 300 таких самородков и 10 самородков от одного до пяти килограммов. В Верхне-Колымском районе зарегистрированы 239 самородков весом от одного до пяти килограммов, и 13 самородков – более пяти килограммов (Клепиков, 1992). Необходимо заметить, что имеющиеся сведения о количестве найденных самородков далеко не полные. В первые годы золотодобычи (с 1937 г.) и в годы Великой Отечественной войны они практически не регистрировались, хотя именно в этот период отрабатывались наиболее богатые участки некоторых крупных самородковых россыпей.
Химически чистое золото в природе не встречается. Обычно оно содержит примесь тех или иных элементов, т. е. представляет собой природный сплав. Основным примесным элементом в самородном золоте, как правило, является серебро, поэтому и пробность золота практически зависит лишь от содержания этого элемента. Кроме серебра в самородках почти постоянно присутствуют незначительные количества меди, железа, ртути, кремния, магния и алюминия. Реже встречаются сурьма, мышьяк, свинец и висмут
При сравнении пробы самородков, найденных в ряде якутских рудно-россыпных месторождений, и обычного мелкого рудного и россыпного золота, явных различий не обнаружено. Однако была выявлена следующая закономерность: частота встречаемости самородков весом более 50 г наиболее высока в россыпях, в которых пробность золота лежит в диапазоне от 830 до 930 ‰. Такая же картина наблюдается и для других золотоносных районов России и зарубежных стран.
При исследовании состава самих самородков установлено, что пробность золота практически одинакова для всех их частей. То есть примеси, в частности серебро, в самородках распределяются достаточно равномерно. С помощью спектрального анализа удалось установить, что также равномерно распределены по телу самородков медь и ртуть. Следовательно, в процессе роста самородков существенных изменений физико-химических условий не происходило. Этот факт можно интерпретировать как свидетельство одностадийного образования самородков.
Внутреннее строение некоторых самородков изучалось с помощью травления кислотами полированных шлифов (тонких пластин, приклеенных на стекло), изготовленных из разных участков самородков. При этом была выявлена обычная для природного золота микрозернистость с размерами зерен в сотые и десятые доли миллиметра, изредка – в несколько миллиметров. Напрашивается вывод, что самородки представляют собой агрегаты огромного количества сросшихся между собой микрозерен. И, судя по их взаимоотношениям, кристаллизация этих зерен происходила одновременно, чем и объясняется такая химическая и микроструктурная однородность. В противном случае эта структура была бы неоднородной. На основе этого можно сказать следующее – эти самородки образуются в тех участках рудных тел, где имеются благоприятные условия для массового возникновения центров кристаллизации.
Мал, да удал
Если проанализировать результаты поисково-разведочных работ многих месторождений Верхояно-Чукотской области, то выясняется, что для большинства самородковых россыпей коренные источники (кварцевые жилы) так и не были найдены. В ряде россыпей по степени аллювиальной обработки самородков (т. е. обработки под воздействием постоянных водных потоков) можно предполагать, что их смещение от коренных источников составляет лишь несколько сотен метров.
Об этом свидетельствует как слабая окатанность самородков, так и большое (50 % и более) содержание кварца. Нередко наблюдаются также и гнезда гидрооксидов железа, среди которых иногда присутствуют остатки неполностью окисленных сульфидов.
Эти признаки указывают на неглубокий срез коренных источников. Если исходить из вышеупомянутой гипотезы Н. В. Петровской, то можно предположить, что срезаны лишь «головки» рудных тел, и в непосредственной близости от места находки самородков должны располагаться месторождения, в которых и сосредоточены основные запасы металла.
Однако, как свидетельствует история золотодобычи, зачастую старатели находили подобные самородки, но самые тщательные поиски рудных тел при этом были безрезультатными. Поэтому можно предположить, что коренными источниками самородков служат небольшие золоторудные жилы, которые в некоторых случаях могут быть полностью разрушены.
В подтверждение этих выводов можно привести примеры, когда были обнаружены коренные источники россыпей с самородками. И во всех случаях они представляли собой маломощные (до двадцати сантиметров толщиной) жилы с гнездовым распределением металла. Поскольку при этом межгнездовые участки, как правило, слабозолотоносны, то подобные жилы не имеют промышленного значения. Для крупных золоторудных месторождений с мощными рудными телами (около 1 м и более) самородки, увы, не характерны.
Интересные результаты были получены при изучении морфологических особенностей самородков. При сопоставлении линейных размеров самородков с их весом было обнаружено, что их длина и ширина в среднем пропорциональны их весу. Однако это правило не выполняется для толщины самородков (Самусиков, 2005).
Анализ литературных данных относительно пробности самородков, их размеров и их происхождения из маломощных жил показывает, что это не региональные особенности месторождений Яно-Колымского пояса, а общие закономерности самородковых районов всего мира.
Природа – лучший золотодобытчик
На основании вышеприведенных данных можно сделать вполне определенные выводы.
Во-первых, самородки золота имеют эндогенное происхождение. Основанием для этого утверждения служат схожесть химического состава и микроструктурного строения самородков с мелким золотом рудных месторождений.
Во-вторых, самородки образуются преимущественно в небольших жилах мощностью до 10 см.
В-третьих, внутри жил самородки локализуются в участках, где имеются активные осадители золота, обусловливающие массовое возникновение центров кристаллизации. Это могут быть либо гнезда сульфидов, либо места пересечения с более ранними кварц-сульфидными жилами или пиритизированными углисто-глинистыми прослоями во вмещающих породах. При этом межгнездовые участки, как правило, оказываются слабо золотоносными. В целом подобные жилы не представляют самостоятельного промышленного интереса, но в ряде случаев могут выборочно отрабатываться на локальных участках.
«Преимущественное распространение самородков в россыпях представляется следствием относительно легкой разрушаемости мест обитания скоплений золота – вершин рудных столбов месторождений. Во многих районах верхние части сульфидно-кварцевых жил и прожилков, особенно древних, полностью или почти полностью уничтожены эрозией» (Петровская, 1993, с. 9). Результаты современных исследований позволяют по иному объяснить разную частоту встречаемости самородков в рудных и россыпных месторождениях
Эти выводы позволяют объяснить причину более частого нахождения самородков в россыпях по сравнению с рудными месторождениями. Во-первых, жилы такой мощности не привлекают особого внимания геологоразведчиков. Во-вторых, даже если они и опробуются с поверхности, то в силу гнездового распределения в них металла, вероятнее всего, попадают в разряд слабозолотоносных, т. е. не имеющих практического значения. В-третьих, из-за малых размеров такие жилы нередко оказываются полностью эродированными (разрушенными), чем и объясняется во многих случаях отрицательный результат поисков коренных источников самородковых россыпей.
Для эрозионных процессов, способствующих поставке металла в россыпи, мощность рудных тел и содержание в них золота не имеют никакого значения. Поэтому все золото и самородки из маломощных жил в итоге оказываются в россыпях. К этому следует добавить, что подобные жилы и прожилки в самородковых районах по объему сконцентрированного в них кварца обычно намного превышают жилы рудных месторождений с промышленной мощностью. Так, в Яно-Колымском поясе по ориентировочной оценке их соотношение составляет 9:1 (Фирсов, 1966). Иными словами, объем слабозолотоносной рудной массы, переработанный природными процессами, значительно превышает количество руды, извлеченной из промышленных рудных месторождений.
В результате изучения самородков золота из месторождений Якутии нам удалось ответить на ряд вопросов, связанных с их происхождением. Однако новые данные породили и новые вопросы.
Встречаются самородки в основном в россыпях, причем наиболее богатые из них во всех странах уже отработаны. В настоящее время в основных золотодобывающих странах (ЮАР, США, Австралия, Канада) доля добычи из россыпных месторождений составляет не более нескольких процентов, а в целом в мире – около 10 %.
В России эта доля составляет около 50 %, но многие россыпи отрабатываются повторно, поэтому вероятность нахождения в них крупных самородков невелика
Например, какие факторы способствуют тому, что самородки золота образуются в основном в небольших маломощных жилах? Чем обусловлен определенный «излюбленный» интервал пробности самородков – 930—830 ‰? И, наконец, почему они никогда не встречаются в месторождениях, образовавшихся на небольшой глубине (пробность золота в таких месторождениях составляет в основном менее 750 ‰)? Ведь богатые гнездовые скопления золота в них находят нередко, однако размеры золотин при этом преимущественно не превышают одного миллиметра.
Этот список можно продолжить. В связи с этим вспоминаются слова крупного исследователя в области рудной геологии Н. В. Петровской: «Самородки представляют собой удивительные природные образования, происхождение которых обсуждается в течение столетий и все еще остается во многом загадочным» (Петровская, 1993, с. 3).
ЗОЛОТО ЯКУТИИ фоторепортаж А. Прокопьева:
Альбов М. Н. Вторичная зональность золоторудных месторождений Урала. М., 1960. 216 с.
Клепиков В. Н. Крупнейшие самородки золота из аллювиальных россыпей Северо-Востока // Колыма. 1992. №10—11. С.14—20.
Каэн Л. Геология Бельгийского Конго. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1958. 538 с.
Обручев В. А. Избранные труды. М.: Изд-во АН СССР, 1961. Т. III. 568 с.
Петровская Н. В. Самородное золото. М.: Наука, 1973. 348 с.
Петровская Н. В. Золотые самородки. М.: Наука, 1993. 191 с.
Самусиков В. П. Самородки золота – морфологические особенности // Записки РМО. 2005. №5. С. 56—67.
Смолин А. П. Самородки золота Урала. М.: Недра, 1970. 144 с.
Соболевский В. И. Благородные металлы. Золото. М.: Знание, 1970. 48 с.
Фирсов Л. В. Содержание химических элементов в жилах золоторудных месторождений Яно-Колымской складчатой зоны //Генетические особенности и общие закономерности развития золотой минерализации Дальнего Востока. М.: Наука, 1966. С. 110—132.
Birch B. Gold in Australia // Miner. Record. 1987. №1. P. 5—32.
Boyle R. B. The geochemistry of gold and its deposits. Ottawa: Geol. Surv. Canada, 1979. 584 p.
Dunn E. J. Geology of Gold. London, 1929. 325 p.
Shille P. Der Schatz der Serra Pelada // Geo. 1984. № 6. P. 66—68
Автор и редакция благодарят А. В. Прокопьева – заместителя директора, заведующего лабораторией геодинамики и региональной геологии Института геологии алмаза и благородных металлов СО РАН (Якутск) за помощь в подготовке иллюстративного материала