Откуда появилось золото на земле. Процесс образования золота и разработки его месторождений. Для начала интересные факты о золоте

Происхождение золота интересует многих, ведь невероятной красоты металл известен человечеству настолько давно, что трудно назвать конкретную дату. Впрочем, вопрос происхождения драгоценных металлов до сих пор открыт. Существует несколько теорий, которые могут рассказать о том, откуда на нашей планете появилось золото, серебро и платина. Ученые то сходятся во мнении, то спорят, апеллируя к новым фактам и теориям.

Откуда появилось золото на Земле?

Теории происхождения золота

Точно сказать, откуда на Земле появилось золото, не способен ни один ученый. Пока сильные умы мира сего строят гипотезы и теряются в догадках, люди создают легенды, в которых превозносят желтый металл, его красоту и характеристики до небес.

Существует много поверий, которые рассказывают о том, когда и как появился Au на Земле. Этот элемент находится практически везде. Обычному человеку сложно представить, но в его теле содержится около 10 мг благородного металла. Золото есть в воде рек и океанов, оно находится в почве и растениях.

Так откуда взялось золото? Существует две основные теории, которые рассматривают вопрос о том, как элемент появился на нашей планете.

Одна теория рассказывает о том, что металл возник здесь уже после образования планеты. Au стал ее частью, когда на Земле бушевали вулканы и атмосфера была неблагоприятна для создания жизни. Ядро Земли было раскалено настолько, что притягивало к себе железо и другие металлы, охлаждаясь за их счет. В процессе подобной вулканической активности и появилось золото. Оно образовалось за несколько столетий и постепенно вышло на поверхность за счет извержений вулканов, землетрясений и наводнений.
Вторая теория рассказывает о том, что Au как элемент на нашей планете появился еще в момент ее формирования. Золото пришло к нам из космоса. Метеориты, падая на землю, «делали» запасы Au. Постепенно частицы метеоритов стали составляющим породы и превратились в крупные и не очень месторождения золота.

Известно, что количество всего добытого золота за время существования настолько ничтожно, что его можно сравнить с количеством железа, которое человечество добывает за один день. Добыча Au связана с определенными трудностями, и зачастую залежи металла настолько глубоко расположены в недрах земли, что извлечь его из породы просто невозможно.

Да, действительно никто не оспаривает, что вулканические процессы в недрах земли поспособствовали образованию благородного металла. Но это вовсе не говорит о том, что вулканы стали первопричиной преобразования железа или другого металла в Au.

Да к тому же условия, царившие на планете сложно назвать благоприятными для образования залежей золота. Даже самые высокие температуры не способны превратить алюминий или никель в благородный металл.

Если рассуждать о второй теории, то она считается наиболее близкой к истине. Дело в том, что о космическом происхождении металлов ученые рассуждают довольно давно. Они сравнивают количество метеоритных дождей и гамма-взрывов с количеством добытого Au.

Космическая версия происхождения золота

Вполне вероятно, что на момент формирования нашей планеты золото уже существовало, по этой причине оно довольно близко расположено к ядру Земли. Метеоритный дождь, падение астероидов и прочие катаклизмы привели к тому, что количество этого металла на нашей планете значительно увеличилось.

Исследования частиц метеоритов и других небесных тел показали, что благородные металлы неизменно присутствуют в их составе. Кстати, если переплавить все золото мира, которое было добыто человечеством и то, что находится в недрах земли, его хватит, чтобы покрыть всю поверхность нашей планеты четырехметровым слоем.

Металл мог появиться на планете и после гамма-взрыва, который дал мощную волну энергии и помог пополнить запасы золота. Впрочем, это тоже только теория, которая не дает ответа на вопрос.

Ранее считалось, что металл образовывается в недрах земли в толщах магматических пород. При извержении вулканов, под действием температур элементы каким-то образом перевоплощались в благородные металлы. После под действием тех же самых извержений Au и другие элементы вышли на поверхность. А часть золота осталась в ядре. Впрочем, эта теория позднее была подвергнута жесткой критике и признана маловероятной.

Естественно, что это не все теории, которые были выдвинуты учеными. От некоторых гипотез пришлось отказаться, поскольку они были опровергнуты. Другие же превратились в фантастические истории и также не нашли подтверждения. Но наука не стоит на месте и сегодня существует одна теория, которая признана мировой общественностью как наиболее реальная.

Современный взгляд на ситуацию

В земной коре достаточно полезных элементов, но большая часть золота находится в ядре. По этой причине ученые задумались о том, что повлияло на процесс формирования залежей благородного металла.

Существует теория, что металл появился на нашей планете, как и пыль, он просто годами оседал на поверхности земли. В те годы наша планета находилась в расплавленном состоянии, происходило это после взрыва. Земля сама притягивала космическую пыль, в которой содержался Au.

В космосе пыль с высокой концентрацией благородных металлов образовалась в процессе разрушения нейтронных звезд. Это своеобразные космические тела, которые возникли в процессе эволюции звезд. Поскольку пыль присутствует повсеместно, это объясняет, почему золото содержится в организме человека, животных, растений, воде и почве.

Но есть один нюанс: ученым удалось установить, что некоторое количество Au содержится в астероидах и метеоритах. Но вот доказать то, что металл оседал на поверхности земли в качестве пыли, пока не удалось. Но и опровергнуть эту теорию исследователи пока не в состоянии.

Но не только пыль от разрушенных нейтронных звезд содержит благородный металл. Некоторая часть его появилась на земле при тяжелой бомбардировке. Произошло это примерно четыре миллиардов лет назад. А еще в результате бомбардировки на Луне образовалось большое количество кратеров. Итак, астероиды падали на нашу планету и постепенно смешивались с почвой, они глубоко проникали в породу и, распавшись на миллионы частиц, превратились в месторождения благородного металла.

Если говорить о правдоподобности, то эту теорию можно считать наиболее реалистичной. Она помогает объяснить, откуда на нашей планете появился металл и каким образом он на нее попал.

Au в большом количестве находится в ядре, но этот металл имеет расплавленное состояние. Его добыча связана с определенными трудностями, по этой причине ее считают нерентабельной. Еще Au есть в водах мирового океана: если сложить все количество элемента, которое присутствует в воде, то получится весьма приличное количество золота. Но пока люди так и не нашли способа добывать металл из воды.

В земной коре Au тоже есть, но его содержание невелико, в основном металл добывают совместно с рудой.

Существуют некоторые сведения, которые могут показаться интересными, они также касаются благородного металла:

Ученым удалось установить, что на нашей планете никогда не существовало и не могло существовать условий для формирования или образования благородного металла. По этой причине золото явно имеет космическое происхождение.
Наибольшей популярностью металл пользовался в XIV веке в империи инков. Инки считали, что золото имеет божественное происхождение и по этой причине преподносили богам в дар фигурки, выполненные из этого металла. Империя создала храм, который изнутри был отделан пластинами из Au. Когда испанцы узнали о таких богатствах империи, они были потрясены не только красотой изделий из золота, но и размерами его добычи.
Сегодня добыча Au связана с большими трудностями. Около 80–90 % стоимости благородного металла - это затраты на поиск нового месторождения, его разведку и разработку. Все остальное - это работа мастера, который изготавливает изделия (если речь идет о драгоценностях).
Точное количество золота, которое было добыто человечеством, неизвестно. Говорят, что если весь металл собрать и переплавить в один кусок, то он будет иметь форму куба величиной с теннисный корт. Высота куба не будет превышать двух метров.
Многим известно, что человечество не раз страдало от золотой лихорадки, но если оценивать все объемы добычи, то больше всего металла добывали в 70 годах XX века.
Au, по мнению инвесторов, самый стабильный металл. Инвестиции в золото неизменно приносят прибыль и помогают обогатиться. Наибольшей популярностью Au пользуется в странах Азии и Индии.
Долгое время на территории Руси не удавалось обнаружить ни одного крупного месторождения Au. Металл закупали за границей, а все старания правителей сводились на нет. За несколько лет поисков удалось найти лишь небольшой самородок, из которого сделали царю перстень.

На протяжении многих веков Au - это символ богатства и благополучия. Желтый цвет металла покорил многих. Конечно, ученые ведут споры о том, каким образом элемент попал на нашу планету и откуда он, вообще, взялся. А человечество продолжает наслаждаться красотой этого металла, даже не задумываясь о том, какое происхождение имеет золото. Пусть появляется новая информация, теории и легенды, мифы и гипотезы, золото всегда было окутано тайной. Может быть, по этой причине оно манит и завораживает людей.

Желтый металл, простой химический элемент с атомным номером 79. Предмет вожделения людей во все времена, мерило ценности, символ богатства и власти. Сколько человеческих жизней было погублено ради обладания этим металлом!? И сколько еще будет погублено? В отличие от железа или, например, от алюминия, золота на Земле очень мало. За всю свою историю человечество добыло золота столько, сколько оно добывает железа за один день. Но откуда же этот металл появился на Земле?…

Считается, что Солнечная система образовалась из остатков взорвавшейся когда-то в глубокой древности сверхновой. В недрах той древней звезды происходил синтез химических элементов тяжелее водорода и гелия. Но в недрах звезд не могут синтезироваться элементы тяжелее железа, и стало быть, золото не могло образоваться в результате термоядерных реакций в звездах. Так, откуда же этот металл вообще появился во Вселенной?

Похоже, астрономы теперь могут ответить на этот вопрос. Золото не может рождаться в недрах звезд. Но оно может образоваться в результате грандиозных космических катастроф, которые ученые буднично называют гамма-всплесками (ГВ).

Астрономы пристально наблюдали за одним из таких гамма-всплесков. Данные наблюдений дают достаточно серьезные основания считать, что эта мощная вспышка гамма-излучения произведена столкновением двух нейтронных звезд - мертвых ядер звезд, погибших в сверхновом взрыве. Кроме того, уникальное свечение, сохранявшееся на месте ГВ в течение нескольких дней, указывает на то, что во время этой катастрофы образовалось значительное количество тяжелых элементов, в том числе - золото.

«По нашим оценкам, количество золота, образовавшегося и выброшенного в пространство во время слияния двух нейтронных звезд, может сотавить более 10 лунных масс»,- сказал ведущий автор исследования Эдо Бергер из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра (CfA) во время пресс-конференции CfA в Кембридже, штат Массачусетс.

Слияние нейтронных звезд

Гамма-всплеск (ГВ) - это вспышка гамма-излучения от чрезвычайно энергичного взрыва. Большинство ГВ обнаруживаются в очень отдаленных областях Вселенной. Бергер и его коллеги изучали объект GRB 130603B, находящийся на расстоянии 3,9 миллиардов световых лет. Это один из самых близких ГВ из замеченных до настоящего времени.

ГВ бывают двух видов - длинные и короткие, в зависимости от того, сколько длится вспышка гамма-лучей. Длительность вспышки GRB 130603B, зафиксированной спутником НАСА «Свифт», составила менее двух десятых секунды.

Хотя само гамма-излучение исчезло быстро, GRB 130603B продолжал светить в инфракрасных лучах. Яркость и поведение этого света не соответствовали типичному послесвечению, которое возникает при бомбардировке ускоренными частицами окружающего вещества. Свечение GRB 130603B вело себя так, как будто оно исходит из распадающихся радиоактивных элементов. Вещество, богатое нейтронами, выброшенное при столкновении нейтронных звезд, может превратиться в тяжелые радиоактивные элементы. Радиоактивный распад таких элементов порождает инфракрасное излучение, характерное для GRB 130603B. Именно это и наблюдали астрономы.

По вычислениям группы, во время взрыва было выброшено вещества с массой около одной сотой солнечной. И часть этого вещества была золотой. Примерно оценив количество золота, образовавшегося во время этого ГВ, и число таких взрывов, произошедших за всю историю Вселенной, астрономы пришли к предположению, что все золото во Вселенной, в том числе и на Земле, возможно, было образовано во время таких гамма-всплесков.

Вот еще одна интересная, но ужасно спорная версия:

В процессе формирования Земли расплавленное железо спускалось вниз к её центру, чтобы составить её ядро, увлекая с собой большинство драгоценных металлов планеты, таких как золото и платина. Вообще, драгметаллов в ядре хватит на то, чтобы покрыть их слоем четырёхметровой толщины всю поверхность Земли.

Перемещение золота в ядро должно было лишить внешнюю часть Земли этого сокровища. Однако распространённость благородных металлов в силикатной мантии Земли превышает расчётные величины в десятки и тысячи раз. Уже обсуждалась идея о том, что это свалившееся на голову сверхизобилие имеет своей причиной катастрофический метеоритный ливень, который настиг Землю после образования её ядра. Вся масса метеоритного золота, таким образом, вошла в мантию обособленно и не пропала глубоко внутри.

Для проверки этой теории доктор Маттиас Виллболд и профессор Тим Эллиот из Бристольской изотопной группы Школы наук о Земле подвергли анализу собранные в Гренландии профессором Оксфордского университета Стивеном Мурбатом породы, возраст которых насчитывает около 4 миллиардов лет. Эти древние камни дают уникальную картину состава нашей планеты вскоре после формирования ядра, но до предполагаемой метеоритной бомбардировки.

Затем ученые начали исследовать содержание вольфрама-182 и в метеоритах, которые называют хондритами, - это один из главных строительных материалов твердой части Солнечной системы. На Земле нестабильный гафний-182 распадается cобразованием вольфрама-182. А вот в космосе из-за космических лучей этот процесс не происходит.

В результате стало ясно, что образцы древних горных пород содержат на 13% больше вольфрама-182 по сравнению с более молодыми горными породами. Это дает геологам основание утверждать, что когда Земля уже имела твердую кору, на нее обрушилось около 1 миллиона триллионов (10 в 18-й степени) тонн астероидного и метеоритного вещества, которое имело более низкое содержаниевольфрама-182, но при этом гораздо большее, чем в земной коре, содержание тяжелых элементов, в частности золота.

Будучи весьма редким элементом (на килограмм породы приходится всего около 0,1 миллиграмма вольфрама), подобно золоту и другим драгоценным металлам он должен был войти в ядро в момент его формирования. Как и большинство других элементов, вольфрам подразделяется на несколько изотопов - атомов со сходными химическими свойствами, но слегка различающимися массами. По изотопам можно с уверенностью судить о происхождении вещества, а смешивание метеоритов с Землей должно было оставить характерные следы в составе её изотопов вольфрама.

Доктор Виллболд заметил в современной породе сокращение количества изотопа вольфрама-182 на 15 миллионных долей по сравнению с гренландской.
Это небольшое, но многозначительное изменение превосходно согласуется с тем, что и требовалось доказать - что избыток доступного золота на Земле является положительным побочным эффектом метеоритной бомбардировки.

Доктор Виллболд говорит: «Извлечение вольфрама из каменных образцов и анализ с необходимой точностью его изотопного состава были крайне сложной задачей, принимая во внимание небольшое количество имеющегося в камнях вольфрама. Фактически, мы стали первой в мире лабораторией, которая успешно выполнила измерения такого уровня».

Упавшие метеориты смешались с земной мантией в ходе гигантских конвекционных процессов. Задачей-максимум на будущее является выяснение продолжительности этого перемешивания. Впоследствии геологические процессы сформировали континенты и привели к концентрации драгоценных металлов (а также вольфрама) в залежах руды, которая добывается в наши дни.

Доктор Виллболд продолжает: «Результаты нашей работы показывают, что большая часть драгоценных металлов, на которых основывается наша экономика и многие ключевые производственные процессы, была занесена на нашу планету по счастливой случайности, когда Землю накрыло где-то 20 квинтиллионами тонн астероидного вещества».

Таким образом, мы обязаны своими золотыми запасами настоящему потоку ценных элементов, которые оказались на поверхности планеты благодаря массированной астероидной «бомбардировке». Потом в ходе развития Земли в течение последних миллиардов лет золото вступило в круговорот пород, появляясь на ее поверхности и вновь скрываясь в глубинах верхней мантии.

Но теперь ему путь к ядру закрыт, и большое количество этого золота просто обречено оказаться в наших руках.

И еще мнение другого ученого:

- Происхождение золота оставалось до конца невыясненным, поскольку, в отличие от более легких элементов, таких как углерод или железо, оно не может образовываться непосредственно внутри звезды, — признался один из исследователей центра Эдо Бергер.

Ученый пришел к этому выводу, наблюдая за гамма-всплесками — масштабными космическими выбросами радиоактивной энергии, вызванными столкновением двух нейтронных звезд. Гамма-всплеск был замечен космическим аппаратом НАСА Swift и длился всего двух десятых секунды. А после взрыва осталось свечение, которое постепенно исчезало.

Свечение же при столкновении таких небесных тел свидетельствует о выбросе большого количества тяжелых элементов, утверждают специалисты. А доказательством того, что после взрыва образовались тяжёлые элементы, можно считать инфракрасный свет в их спектре.

- Дело в том, что нейтронно-богатые вещества, выброшенные при коллапсе нейтронных звезд, могут генерировать элементы, претерпевающие радиоактивный распад, при этом испуская свечение преимущественно в инфракрасном диапазоне, — объяснял Бергер. — И мы полагаем, что при гамма-всплеске выбрасывается примерно одна сотая доля материала солнечной массы, в том числе золото. Причем, количество золота, произведенного и выброшенного во время слияния двух нейтронных звезд, может быть сравнимо с массой 10 Лун. А стоимость такого количества драгоценного металла равнялась бы 10 октильонам долларов — это 100 трлн в квадрате.

Для справки, октильон — это миллион септиллионов или миллион в седьмой степени; число, равное 1042 и записываемое в десятичной системе как единица с 42 нулями.
Также сегодня учеными установлен тот факт, что практически все золото (и прочие тяжелые элементы) на Земле — космического происхождения. Золото, оказывается, попало на Землю в результате астероидной бомбардировки, которая произошла в далекие времена после застывания коры нашей планеты.

Практически все тяжелые металлов «утонули» в мантии Земли на самом раннем этапе формирования нашей планеты, именно они образовали твердое металлическое ядро в центре Земли.

Алхимики XX века

Еще в 1940 году американские физики А. Шерр и К. Т. Бэйнбридж из Гарвардского университета начали облучать нейтронами соседние с золотом элементы - ртуть и платину. И вполне ожидаемо, облучив ртуть, получили изотопы золота с массовыми числами 198, 199 и 200. Их отличие от естественного природного Au-197 в том, что изотопы неустойчивы и, испуская бета-лучи, максимум за несколько дней опять превращаются в ртуть с массовыми числами 198,199 и200.

Но все равно это было здорово: впервые человек смог самостоятельно создавать нужные элементы. Вскоре стало понятно, как вообще можно получить настоящее, стабильное золото-197. Это можно сделать, используя только изотоп ртути-196. Этот изотоп достаточно редок - его содержание в обычной ртути с массовым числом 200 составляет около 0,15%. Его надо бомбардировать нейтронами, чтобы получить малоустойчивую ртуть-197, которая, захватив электрон, и превратится в стабильное золото.

Однако расчеты показали, что если взять 50 кг природной ртути, то в ней будет всего 74 грамма ртути-196. Для трансмутации в золото реактор может дать поток нейтронов 10 в 15-й степени нейтронов на кв. см в секунду.

С учетом того, что в 74 г ртути-196 содержится около 2,7 на 10 в 23-й степени атомов, для полной трансмутации ртути в золото потребовалось бы четыре с половиной года. Это синтетические золото стоит бесконечно дороже золота из земли. Но это означало, что для образования золота в космосе тоже нужны гигантские потоки нейтронов. И взрыв двух нейтронных звезд как раз все объяснял.

И еще подробности про золото:

Немецкие ученые подсчитали, что для того, чтобы на Землю был занесен присутствующий сегодня объем драгметаллов, понадобились всего 160 металлических астероидов, диаметром около 20км каждый. Специалисты отмечают, что геологический анализ различных благородных металлов показывает, что все они появились на нашей планете примерно в одно и то же время, однако на самой Земле не было и нет условий для их естественного происхождения. Именно это натолкнуло специалистов на космическую теорию появления благородных металлов на планете.

Слово «gold», по мнению лингвистов, произошло от индо-европейского термина «желтый» как отражение наиболее заметной характеристики этого металла. Этот факт находит свое подтверждение в том, что произношение слова «gold» на разных языках похоже, например Gold (по-английски), Gold (по-немецки), Guld (по-датски), Gulden (по-голландски), Gull (по-норвежски), Kulta (по-фински).

Золото в земных недрах

В ядре нашей планеты содержится в 5 раз больше золота, чем во всех остальных породах, доступных для разработки, вместе взятых. Если бы все золото ядра Земли вылилось на поверхность, то покрыло бы всю планету слоем толщиной полметра. Интересно, что в каждом литре воды всех рек, морей и океанов растворено около 0,02 миллиграмма золота.

Определено, что за все время добычи благородного металла из недр было извлечено около 145 тысяч тонн (по данным других источников - около 200 тысяч тонн). Производство золота растет из года в год, но основной рост пришелся на конец 1970-х годов.

Чистота золота определяется различными путями. Carat (в США и Германии пишется «Karat») первоначально был единицей массы на основе семян рожкового дерева «carob tree» (созвучно со словом «карат»), используемого древними торговцами Среднего Востока. Карат сегодня в основном используется при измерении веса драгоценных камней (1 карат = 0,2 грамма).

Чистоту золота также можно измерить в каратах. Эта традиция восходит к древним временам, когда карат на Ближнем Востоке стал мерилом чистоты золотых сплавов. Британский карат золота - неметрическая единица оценки содержания золота в сплавах, равная 1/24 массы сплава. Чистое золото соответствует 24 каратам.

Чистота золота сегодня измеряется также и понятием химической чистоты, то есть тысячных долях чистого металла в массе сплава. Так, 18 карат - это 18/24 и в пересчете на тысячные доли соответствует 750-й пробе.

Добыча золота

В результате природного концентрирования примерно лишь 0,1% всего золота, содержащегося в земной коре, доступно, хотя бы теоретически, для добычи, однако благодаря тому, что золото встречается в самородном виде, ярко блестит и легко заметно, оно стало первым металлом, с которым познакомился человек. Но природные самородки редки, поэтому самый древний способ добычи редкого металла, основанный на большой плотности золота, - промывание золотоносных песков. «Добыча промывного золота требует только механических средств, а потому немудрено, что золото известно было даже дикарям и в самые древние исторические времена» (Д.И.Менделеев).

Но богатых золотых россыпей почти не осталось, и уже в начале XX века 90% всего золота добывали из руд. Сейчас многие золотые россыпи практически исчерпаны, поэтому добывают, в основном, рудное золото, добыча которого во многом механизирована, но производство остается трудным, так как часто находится глубоко под землей.

В последние десятилетия постоянно росла доля более рентабельных открытых разработок. Месторождение экономически выгодно разрабатывать, если в тонне руды содержится всего 2-3г золота, а при содержании более 10 г/т оно считается богатым. Существенно, что затраты на поиск и разведку новых золотых месторождений составляют от 50 до 80% всех затрат на геологоразведочные работы.

Сейчас крупнейшим поставщиком золота на мировой рынок является Южная Африка, где шахты достигли уже 4-километровой глубины. В ЮАР находится самый большой в мире рудник Вааль-Рифс в Клексдорпе. ЮАР - единственное государство, где золото - главный продукт производства. Там его добывают на 36 крупных рудниках, на которых трудятся сотни тысяч человек.

В России добыча золота ведется из рудных и россыпных месторождений. О начале его добычи мнения исследователей расходятся. По-видимому, первое отечественное золото было добыто в 1704 году из Нерчинских руд вместе с серебром. В последующие десятилетия на Московском монетном дворе золото выделяли из серебра, которое содержало немного золота в виде примеси (около 0,4%). Так, в 1743-1744гг. «из золота, обретающегося в серебре, выплавленном на Нерчинских заводах», было изготовлено 2820 червонцев с изображением Елизаветы Петровны.

Первую в России золотую россыпь обнаружил весной 1724 года крестьянин Ерофей Марков в районе Екатеринбурга. Ее эксплуатация началась только в 1748 года. Добыча уральского золота медленно, но неуклонно расширялась. В начале XIX века были открыты новые месторождения золота в Сибири. Открытие (в 1840-е гг.) Енисейского месторождения вывело Россию на первое место в мире по добыче золота, но еще до этого местные охотники-эвенки делали из золотых самородков пули для охоты.

К концу XIX века Россия добывала в год около 40т золота, из них 93% - россыпного. Всего же в России до 1917 год было добыто, по официальным данным, 2754т золота, но по оценкам специалистов - около 3000т, причем максимум пришелся на 1913 год (49т), когда золотой запас достиг 1684т.

С открытием богатых золотоносных районов в США (Калифорния, 1848г.; Колорадо, 1858г.; Невада, 1859г.), Австралии (1851г.), Южной Африке (1884г.), Россия утратила свое первенство в добыче золота, несмотря на то, что были введены в эксплуатацию новые месторождения, главным образом в Восточной Сибири.

Добыча золота велась в России полукустарным способом, разрабатывались преимущественно россыпные месторождения. Свыше половины золотых приисков находилось в руках иностранных монополий. В настоящее время доля добычи из россыпей постепенно снижается, составляя немного более 50 тонн.

Золото в природе

Что же сегодня известно о золоте как химическом элементе? Вот краткая справка.

«Золото - химический элемент первой группы таблицы Д.И. Менделеева. Атомный номер 79. Атомная масса 196,96. Благородный металл желтого цвета, ковкий. Плотность 19,32 г/см 3 . Температура плавления 1064 °С. Химически инертен, на воздухе не изменяется. Используется в виде сплавов с другими металлами. Из сплавов золота с платиной делают химически стойкую аппаратуру; из сплавов с серебром - электрические контакты для приборов. Золото и его сплавы используют для золочения, изготовления ювелирных изделий и зубных протезов. Содержание золота в ювелирных изделиях, монетах, медалях выражается пробой. Таким образом, очевидно, что использование золота становится все более многогранным. Вероятно, оно еще долго будет оставаться царем всех металлов.

В природе золото встречается, как правило, в самородном виде. Нередко оно содержит примеси серебра, меди, висмута. Содержание серебра иногда достигает нескольких десятков процентов. В зависимости от примесей золото бывает светло-желтым, красноватым, зеленоватым.

Природное золото может быть тонкодисперсным, тогда размеры его частиц не превышают 0,005 мм; пылевидным - с размерами частиц 0,005-0,05 мм; мелким - 0,005-2 мм и крупным, то есть более 2 мм.

Самородки золота имеют вес более 1 г. Самый крупный российский самородок «Большой треугольник» весит более 36 кг. Нашли его старатели в 1842 году на Южном Урале, недалеко от города Миасс. «Большой треугольник» хранится в Алмазном фонде России в Московском Кремле. Все крупные золотые самородки имеют собственные имена, которые дают нашедшие их люди. Формы же самородков самые причудливые, например, как заячьи уши, голова собаки, сова.

Известны два основных типа месторождений золота: коренные и россыпные (россыпи). Коренные месторождения обычно образуются из горячих подземных вод, нагретых магматическими очагами. Они (месторождения) имеют форму различных молочно-белых кварцевых жил, залегающих в гранитах, мраморах, известняках, песчаниках и других горных породах.

В самых незначительных количествах золото есть везде, даже в речной и морской воде. В мире известно несколько патентов получения золота из морской воды, где содержание его составляет миллионные и миллиардные доли процента. Но по патентованным технологиям из морской воды достоверно получено не более 0,2 грамма золота. Морские же пучины хранят тысячи кораблей, затонувших за всю историю мореплавания. В их трюмах много золотых изделий. Наверное, наиболее надежным способом добывания золота из моря является поднятие со дна морского погибших кораблей. По крайней мере человечество узнает свою историю, а драгоценности станут достоянием музеев и коллекций богачей.

Большую часть золота в нашей стране добывают из россыпей. Россыпи появляются там, где речные воды разрушают коренные месторождения. При этом случается, что коренное месторождение или сохранилось частично, или полностью уничтожено. Россыпи могут непосредственно примыкать к коренному месторождению или быть оторванными от него на некоторое расстояние, иногда на десятки километров.

Формы россыпей, как и формы самородков, причудливы - то в виде длинной косы, то полумесяца или серпа. Толщина пласта золотоносного песка, нередко залегающего в глинах, сланцах или других породах, может изменяться от нескольких сантиметров до

8-10 и более метров.

Возраст золотоносных россыпей различен. Часто это современные (в геологическом смысле, то есть не более 1 млн лет) образования, сложенные рыхлыми, легко размываемыми водой породами. Но бывают и очень древние россыпи, которые оказались погруженными в земные глубины и превратились в прочные монолитные песчаники и конгломераты. Крупнейшие в мире южноафриканские месторождения - древние золотоносные россыпи.

Общие запасы золота в недрах планеты в коренных месторождениях и россыпях специалисты оценивают величиной более 100 тысяч тонн. В 1980 году мировое производство золота (не считая стран Восточной Европы) составило 945 тонн. Основные золотодобывающие страны: Южно-Африканская Республика (50% мировой добычи), Канада, США, Россия, Гана, Филиппины...

Приведенные цифры позволяют убедиться: если добывать золото нынешними темпами, то через 100 лет оно все будет извлечено. Правда, опыт говорит, что прогнозы таких подсчетов не всегда сбываются.

Геологи находят новые месторождения, а химики-технологи предлагают новые способы извлечения полезных веществ из руды. Человечеству пока не грозит исчезновение золота. Основные запасы ранее добытого металла хранятся в сейфах банков в виде слитков, самородков, монет и других изделий.

Из книги Азбука безопасности в чрезвычайных ситуациях. автора Жаворонков В.

4. 7. КАК МЫ ОТДЫХАЕМ НА ПРИРОДЕ? Растущая тяга людей к природе – характерная черта сегодняшней жизни горожан. От жаркого чада городских улиц, от их грохота, от трамвайного визга – в лес, в парк, на речку. Человек в процессе всевозможных видов отдыха в большинстве случаев

Из книги Энциклопедия безопасности автора Громов В И

ГЛАВА 3. ВЫЖИВАНИЕ В ПРИРОДЕ

Из книги Все обо всем. Том 2 автора Ликум Аркадий

Как в природе распространяются семена? Семена, как вы знаете, - один из способов, с помощью которых растение воспроизводит другое себе подобное растение. Но семенам требуются особые условия для роста. Им требуется влага, кислород и тепло. Если семя не начинает расти

Из книги Экология автора Митчелл Пол

Из книги Чудеса: Популярная энциклопедия. Том 1 автора

Телевидение в природе Верхние миражи чаще встречаются на море, особенно в приполярных широтах, где почти всегда нижние слои атмосферы холоднее верхних. На Севере такое бывает зимой и весной в дни, когда с юга дуют теплые ветры, а нижние слои воздуха остаются холодными от

Из книги Чудеса: Популярная энциклопедия. Том 2 автора Мезенцев Владимир Андреевич

Долгожители в природе А как долго живут растения, животные? В сравнении с ними наша жизнь не всегда выглядит завидной.Жители австрийского штата Квинсленд утверждают, что у них растет самое древнее дерево мира, так называемая макроцамия, которой не менее двенадцати тысяч

Из книги Удивительная философия автора Гусев Дмитрий Алексеевич

Диковинное в природе Не ищите чудес, их нет. Ищите знание - оно есть. И все, что люди зовут чудесами, все только та или иная степень знания. Из собрания мыслей индийских

Из книги Справочник настоящего мужчины автора Кашкаров Андрей Петрович

Из книги Преступления в психиатрии [Жертвы экспериментов и не только...] автора Фадеева Татьяна Борисовна

Из книги автора

Как ориентироваться на природе Когда вы уходите в лес, кроме наслаждения природой и ее благами, увлеченности процессом похода, собирания грибов и ягод нужно обязательно помнить о возможности заблудиться, особенно если лес большой и густой.Поэтому не забывайте отмечать

Из книги автора

Интерес к природе Первое знакомство малыша с божьей коровкой или изучение почвы подростком – все это проявление близости к природе, которую ощущают все дети и интерес к которой надо всячески приветствовать.Дети, живущие в поселках, имеют возможность делать в этой

Из книги автора

На природе Если вы собираетесь отправиться в небольшое путешествие, лучше заранее научиться некоторым полезным навыкам. На случай, если что-то пойдет не так, у вас будет солидная база полезных знаний, которыми вы всегда сможете воспользоваться. Не важно, собираетесь ли вы

Невероятные факты

Золото ценилось во все времена за красоту, пригодность к производству ювелирных изделий и малую распространенность. Происхождение этого ценного металла долгое время оставалось предметом споров, однако недавно выяснилось, что, оказывается, золото появилось на нашей планете во время столкновений погибших звезд .

Американские астрофизики сообщили, что золото образовалось благодаря всплеску гамма лучей, в результате которого выделилось значительное количество тяжелых металлов . Золото - редкий металл на Земле, частично потому, что он редко встречается во Вселенной вообще.

В отличие от таких элементов, как углерод или железо , золото не может образоваться внутри звезды, а только во время серьезных катаклизмов, вроде всплеска гамма-излучения . Один из таких всплесков зафиксировали в прошлом месяце.

Наблюдения за всплесками гамма-излучения показали, что они были связаны со столкновением двух нейтронных звезд – мертвых ядер звезд, которые чуть ранее вспыхнули как суперновые . Более того, уникальное свечение, которое наблюдалось в районе всплеска несколько дней, потенциально указывает на образование тяжелых элементов, включая золото.

Ученые предположили, что во время столкновения двух нейтронных звезд образовалось сравнительно большое количество золота, общая масса которого равна 10 массам Луны . Большая часть этого золота сейчас находится где-то в далеких уголках Вселенной.

Июньский всплеск гамма-излучения, за которым велось наблюдение, получил название 130603B . Он произошел на достаточно внушительном расстоянии – около 4 миллиардов световых лет от Земли . Это самый близкий к нам всплеск, который когда-либо наблюдали ученые. Он был обнаружен с помощью спутника НАСА "Свифт" 3 июня 2013 года и длился менее двух десятых секунды.

Материал, богатый нейтронами, который выделился в момент столкновения нейтронных звезд, может сформировать элементы, которые впоследствии проходят радиоактивный распад, выделяя свечение.

Земляне за всю свою историю добыли сравнительно небольшое количество золота – примерно 172 тысячи тонн . Большая часть запасов этого ценного металла находится сейчас в ядре Земли. Если бы все оставшееся золото планеты соединить в один куб, то каждая сторона этого куба равнялась бы 21 метру.

Золото не подвержено коррозии и очень мало химических веществ могут повредить его. Именно поэтому оно остается блестящим, даже пролежав где-то в земле более тысячи лет.

75% процентов всего добытого золота на планете было добыто после 1910 года .

По сравнению с бриллиантами, золото является большой редкостью.

Золото является очень тяжелым металлом , хотя и довольно мягким. Абсолютно чистое золото настолько мягкий металл, что его можно размять руками. Золото в 19,3 раза тяжелее воды, а один кубический метр золота весит 19 300 килограммов.

Самый большой цельный кусок золота, который когда-либо был найден, весил примерно 90 килограмм , его обнаружили в Австралии.

В мировом океане находятся огромные объемы золота, но в очень малой концентрации – 1-2 части на 10 миллионов частей , то есть в одном кубическом километре морской воды имеется от 10 до 20 килограммов золота.

Вообще, золото нашло применение во многих областях, помимо ювелирного дела. Например, провода и многие детали компьютеров созданы частично из золота. Оно является также важным составляющим для печатного оборудования, производства фотографий, космических кораблей, красителей. Есть даже съедобное золото , применяемое в кулинарии!

Например, знаменитый ликер Гольдшлэгер (Goldschläger) - швейцарский шнапс на основе корицы - продается в бутылке с тончайшими золотыми хлопьями . В одном литре ликера обычно имеется около 13 граммов чистого золота.

Исследователи из Тель-Авива (Израиль) нашли новое применение золоту. Они обнаружили, что золотые нановолокна в искусственной сердечной мышце могут усилить прохождение электрических сигналов и восстановить функцию сердца после сердечных приступов.

Также выяснилось, что уколы с чистым золотом могут облегчить симптомы при артрите . Известно, что золото используется для производства зубных коронок благодаря устойчивости к коррозии. Так что медицинское применение золота давно не новость.

Как сделать Золото из Воды?

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?

В нашем мире золотые микрочастицы присутствуют во всем: животные и растительные ткани, минералы, вода. Но до недавнего времени не удавалось понять, и почему оно так неравномерно распределено по всей Земле.

Теории происхождения

Научное сообщество официально признает две теории:

космогоническая;
теория сохранения материи.

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 , 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:

низкое сопротивление электричеству;
высокая теплопроводность;
легко поддается ковке и полировке;
имеет высокую отражательную способность.

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, .

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?

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 , 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:

Австралийский континент запомнился как место нахождения рекордсмена в среде самородков. Гигант известен под именем «Плита Хольтермана». Вес находки был равен 100 кг.
Второе место занимает гигант, выкопанный на острове Хоккайдо. Название самородка «Японец», вес – 71 килограмм.
Уральский самородок весом в 36 кг получил свое название «Большой треугольник» благодаря необычной форме.
Замыкает круг известных самородков магаданский «Золотой Великан». Правда, вес у него достаточно скромный, всего 14 кг.

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:

Крупицы содержат до 97 % чистого золота, самородки изобилуют трудноудаляемыми примесями.
Добыча крупиц экономически более выгодна.
Самородки встречаются крайне редко.

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:

вымывание первичных месторождений подземными водами;
перепады температур;
воздействие микроорганизмов и прочее.

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:

визуальное исследование местности;
определение границ золотого месторождения;
подготовительные работы по инженерии;
исследование породы на содержание золота;
расчет экономической рентабельности;
установление права собственности на земли месторождения;
сооружение добывающей станции, укомплектованной специализированным оборудованием.

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.