Из чего получается золото. Виды золота в природе. Современный взгляд на ситуацию

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.

Несколько лет назад на минералогических рынках появились «кристаллы» золота превосходной формы и необычайно крупного размера - до 2,5 см, якобы добытые на одном из месторождений Венесуэлы. Природные кристаллы золота подобного рода крайне редки. Состоятельные коллекционеры не поскупились заплатить за них цену, намного превышающую стоимость заключенного в них драгоценного металла. Фальшивка была разоблачена уже после покупки. Подозрение вызвала едва заметная изогнутость одной из « граней кристалла» , что бывает из-за усадки при отливании в форму.

Для изготовления литейных форм использовали октаэдрические кристаллы квасцов, которые после затвердевания формы легко удалялись горячей водой. Но отобразить решетку монокристалла фальсификаторам не удалось. начали плавить по меньшей мере за три тысячи лет до нашей эры. При плавках обнаружилось, что « подделками» занимается и сама природа. При температуре 961°С начинало вытекать . По мере роста возможностей анализа все очевиднее становилось, что чистого золота в природе не существует. Сейчас самым чистым (99,7%) считается некоторых месторождений в Австралии. Обычно его содержание находится в пределах 45-50%.

При изучении концентрации элементов выяснилось, что золото есть везде, а при изучении золота появились основания считать, что в золоте есть все.

В нем уже установлено присутствие более 40 элементов. Количества их, конечно, ничтожны, но сам факт такого рассеяния в природе примечателен и мною дает для понимания геохимических процессов.

Золото рассеяно по всему земному шару. Оно в земле, воде, растениях, живых организмах. В ничтожных концентрациях так называемое ультратонкое золото присутствует во многих горных породах, образующих земную кору. Эти концентрации так малы, что о промышленной добыче в обозримом будущем нет и речи, поскольку издержки были бы очень велики.

Большое количество золота содержится в песчаных отложениях из морской и речной воды. Оно попадает туда самыми разными путями. Например, сибирские реки выносят в океан тонны золота. Река Амур ежегодно выбрасывает в Татарский пролив более 8 т золота, что превышает добычу ряда золотодобывающих стран. Частичкизолота просматриваются и в водах других рек.

Еще в XIX веке крестьяне, жившие по берегам реки Рейн в Германии, промывали после разлива и добывали золото. В начале XX века жители поселка Икша, расположенного в 45 км от Москвы, добывали золото из речного песка.

В долинах рек, которые впадают в Черное море, тоже содержится небольшое количество золота. Его концентрация не превышает 0,2 г на 1 т песка. Добывать золото при таком содержании драгоценного металла не оправдано.

Береговая линия континентов на протяжении тысячелетий часто менялась. Одна часть месторождений и их участков, расположенных на суше, могла оказаться под водой. Другая - разрушиться и переотложиться под воздействием прибоев, приливов, отливов. В результате образовались россыпи, расположенные недалеко от берегов. Их обычно находят вблизи богатых месторождений золотоносных районов. Это подтверждают данные подводных геологоразведочных работ. Например, в Японии на шельфе работают подводные бульдозеры.

Много золота в морях и океанах, В тонне морской воды его 0,001-0,4 мг. Даже если принять содержание золота в тонне воды равным 0,02 мг, и в этом случае в Мировом океане должно быть около 27 млн т желтого металла. .

Человек неоднократно задумывался над тем, как извлечь золото из морской воды. Конечные результаты пока неутешительны. При нынешнем уровне техники золото из нее можно добывать, но слишком велики издержки производства. Добыча теряет практический смысл.

В морской воде содержится не только растворенное золото. В Красном море обнаружены «природные илы», которые, кроме золота, в значительных количествах содержат во взвешенном состоянии многие другие полезные .

Они образовались, скорее всего, в результате деятельности придонных источников термальных вод. Золото в них представлено такими малыми частицами, что его извлечение пока не может быть осуществлено. Золото придонных илов заставляет исследователей искать пути его получения. Ведь огромнейшее количество драгоценного металла, имеющегося в земном ядре, добыть еще труднее.

Часть золота попадает в моря из метеоритов. Только за последний миллион лет в земной атмосфере было распылено 18 000 т золота, большая часть которого попала в Мировой океан.

Золото попадает в океан и из золотосодержащих пород, имеющих выходы в береговой зоне или на морском дне.

В растения оно попадает вместе с солями, растворенными в грунтовых водах, с растительной пищей поступаете организм животных. Впервые «растительное» золото было обнаружено в золе растений французским химиком Клодом Луи Берлоте. Способность накапливать в себе золото у различных растений неодинакова.

Из тонны еловой древесины можно извлечь 1,27 мг золота, осины - 2 мг, березы - всего 0,6 мг.

Прекрасно накапливает золото кукуруза. Обычный болотный хвощ, растущий на почве с содержанием золота около 0,1 мг в тонне, может накопить столько этого драгоценного металла, что в тонне хвоща окажется до 6 г золота. Наличие золота в золе растений говорит о его присутствии в данном районе и в определенной мере может быть поисковым признаком для геологов. В тонне каменного угля иногда обнаруживают до 10мг золота.

В Британском центре ядерных исследований подвергли анализу шерсть оленей и других животных из заповедников страны и установили в ней наличие золота. В воде и почве заповедников оно не было обнаружено. Ответа на вопрос о том, откуда золото появилось в шерсти животных, пока нет. Золото концентрируется в белковой структуре волос в небольших, но одинаковых для всех животных количествах. Какую же роль играет оно в жизнедеятельности организмов? Вот еще один вопрос, требующий разрешения.

Золото есть даже в виноградном вине. Это обнаружил Русель д’Арсэ 1779 году.

Новозеландские ученые разработали способ превращать в небольшие золотоносные шахты… зеленые растения. Они получили золото из индийского горчичного растения, которое выращивали в так называемых «хвостах», есть в породе шахт, где некогда добывалось золото. Как объясняют ученые, горчичное растение способно естественным путем адсорбировать (лат. «поглощать») оставшееся в породе золото при помощи довольно простого химического процесса с применением аммония. Высаженную на золотоносной руде индийскую горчицу через семь дней собрали, высушили и отправили в лабораторию. Оказалось, что даже за такой короткий срок ростки успели пропитаться золотом на 0,002% от их общей массы.

В этой статье:

Как образуется золото? Есть несколько вариантов образования драгметалла. Однозначно ответить на этот вопрос ученые пока затрудняются. Но есть несколько гипотез, которые предполагают, как и откуда оно, вообще, появилось на нашей планете.

Откуда появилось?

Откуда берется и где рождается золото? Существует две основные версии, которые помогу разобраться в проблеме.

Первая версия космического происхождения.
Вторая версия: металл изначально был на планете.

Золото в недрах Земли

Ученые предполагают, что давным-давно на планету Земля упали несколько метеоритов. В их состав и входило золото как элемент. Шли годы, и метеориты постепенно разрушались под действием воды, воздуха и ветра. Процесс ускоряли и микроорганизмы. В результате металл появился не только в недрах земли, но также в воде.

Вторая версия более правдоподобна, и ученые отдают ей предпочтение. Полагают, что элемент входил в состав первичной материи, из которой появилось все живое и неживое на нашей планете.

Золото в природе встречается повсеместно, оно входит в состав живых организмов, находится в растениях, животных и даже внутри человека. Но концентрация этого металла настолько низка, что обнаружить его крайне сложно.

Гораздо проще найти драгметалл в воде или в породе. Поиск подобных месторождений на протяжении многих лет волновал человечество. Ведь, открыв месторождение, можно было разом решить все проблемы; поиск заставлял людей осваивать неизвестные территории, открывать новые земли. Человечество пережило несколько золотых лихорадок, которые в основном пришлись на XIX век.

Но страсть к золоту не прошла, несмотря на то что большая часть запасов этого элемента уже исчерпана, люди продолжают искать и находить новые месторождения.

Разновидности месторождений

Существует две основные разновидности месторождений в природе:

первичные, то есть коренные;
вторичные, то есть россыпные.

Коренные - более крупные, они находятся в недрах Земли вперемешку с другими элементами. Ученые предполагают, что находясь в магме, золото при вулканической активности в небольшом количестве выходило наружу. Потом застывало, таким образом и происходило образование месторождений металла. Часто золото встречается в виде сплава с другими элементами, в большинстве случаев - с серебром, медью, никелем, рудой и платиной. Добывая руду, рабочие могут обнаружить не только нужный материал, но и драгметалл.

Если обнаружено месторождение серебра или меди, то количества золота (если оно, вообще, будет обнаружено) скудно. Но обратная ситуация наблюдается, если было обнаружено месторождение , такие «находки» встречаются редко, но в месторождениях будет достаточно и одного, и другого металла.

Россыпные месторождения более мелкие, они встречаются в устьях или на берегах рек. Происходит это потому, что на породу влияют внешние факторы. Вода разрушает ее, вымывая драгметалл. Частички породы легкие и поэтому они плывут дальше, а вот золото тяжелое и плотное. Оно оседает на дне реки или во впадинах, там его и обнаруживают люди.

И коренные, и россыпные месторождения можно классифицировать по объему:

уникальные коренные (по прогнозам, более одной тысячи тонн);
уникальные россыпные (около или более 50 тонн);
весьма крупные коренные (от 100 до одной тысячи тонн);
весьма крупные россыпные (от пяти до 45 тонн);
крупные коренные (от 100 до 400 тонн);
крупные россыпные (от одной до пяти тонн).

Золото может образоваться под пластами пустой породы, для этого процесса необходимы специфические условия: температура и давление. Если условия оценивают как благоприятные, то образовавшийся кусочек металла (даже маленькая крупинка) может превратиться в самородок внушительного размера.

Самородки и свойства золота

Необработанное золото в виде куска размером от 15 г принято называть самородком. В природе они встречаются редко, найти самородок - это большая удача. Самый древний самородок был обнаружен еще в XI веке нашей эры. Вес его составлял, по описанию, 2,5 тонны, естественно, что до наших дней он не дожил. Отыскать сегодня подобного размера невозможно, но истории известно несколько рекордов, которые весьма впечатляют:

«Плита Хольтермана» - это самородок, который нашли в Австралии, вес его составил 100 кг.
«Японец» с острова Хоккайдо весил 71 кг.
«Большой треугольник», который нашли на Урале, весил только 36 кг.
«Золотой Великан» из Магадана не смог похвастаться подобными размерами, его вес всего 14 кг.

Обнаружить самородок сложно, в большинстве случаев металл находят вместе с другими элементами, по этой причине цвет золота может удивить нового владельца. А определить ценность находки под силу только специалисту.

Две стороны одного самородка

Примечательно, что драгметалл может не иметь характерного блеска и цвета, по этой причине его сложно идентифицировать на месте. Определить, что именно искатель держит в руках, помогут следующие знания о драгметалле:

имеет низкие показатели сопротивления электрическому току;
хорошо переносит температуру и проводит тепло (высокие показатели теплопроводности);
золото плотное и поэтому весит много.

Чаще всего находят элемент зеленого цвета и оттенка, он может иметь характерный блеск, по которому его несложно идентифицировать. Но блеск может и отсутствовать, все зависит от того, какие металлы входят в состав сплава помимо золота.

А также стоит отметить еще одно качество, которое свойственно всем металлам, имеющим благородное происхождение, - инертность. Золото не боится кислот и других химических реагентов. Если погрузить его в теплую «царскую водку», то ничего с металлом не случится. «Царской водкой» химики называют смесь из двух кислот, серной и азотной. Но даже погружение в соляную кислоту не изменит золота и не повлияет на его свойства. Если реагенты отсутствуют, то стоит обратиться к специалистам, которые помогут разобраться.

Золото - металл, который можно обнаружить в любом месте; так, недавно ученые обнаружили этот элемент в водах Мирового океана. Естественно, что в воде содержание драгметалла ничтожно мало. Возможно, не за горами то время, когда золото начнут добывать не шахтным способом, а научатся извлекать его из морской воды. На данный момент подобный способ добычи драгметалла признан неперспективным.

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.

Как появился на Земле металл, который стал эквивалентом стоимости и средством накопления? Происхождение золота долгое время оставалось загадкой для исследователей, предметом научных споров и гипотез. Откуда оно взялось, каковы закономерности его распределения в земной коре, условия формирования самородков и россыпей? На эти вопросы существуют частичные ответы, а как образуется золото в недрах, Земли еще предстоит найти.

Свойства металла и интересные факты

Основным свойством металла является его стойкость к коррозии. Оно является мягким и одновременно тяжелым и плотным металлом. Самый крупный самородок, весом около 90 кг, был обнаружен в Австралии.

Воды Мирового океана содержат огромные запасы благородного металла, но его концентрация очень низкая. В истории известен факт, когда была предпринята попытка взяться за извлечение золота из воды. Стоимость этого процесса оказалась очень высокой и впоследствии пришлось отказаться от мероприятия.

Помимо применения желтого металла в ювелирной отрасли, его используют в других областях:

производство деталей и проводов для компьютеров;
изготовление стекол для космических, воздушных и морских судов;
красителей;
в кулинарии (швейцарский ликер на основе корицы продается с золотыми хлопьями, весом около 13 г);
в печатном оборудовании;
в стоматологии для изготовления коронок.

Типы месторождений

Существует 2 типа месторождений желтого металла: первичные и вторичные. Первый тип, или коренные, образуются в результате природных процессов, связанных с вулканической деятельностью. В результате на поверхность по разломам и трещинам на поверхность попадают водные минеральные соединения, в которых содержится желтый металл.

При разработке месторождений преимущественно может браться во внимание факт наличия сопутствующих цветных и благородных металлов.

Россыпные, или вторичные месторождения, чаще всего находятся ближе к поверхности. Их формирование связано с процессами разрушения пород, переноса и отложения с помощью воды рек.

Исследования и гипотезы

Согласно недавним сообщениям из университета в Токио, японские ученые установили происхождение золота на Земле. С помощью специально разработанной программы удалось создать модель, которая воссоздает ранние этапы развития планеты с момента формирования земной коры. В то время отмечались столкновения Земли с астероидами. В результате таких процессов планета обогатилась драгоценным металлом.

Синтетический кристалл золота

Еще одна версия, откуда на Земле появилось золото, гласит о том, что в процессе формирования планеты расплавленное железо опускалось вниз для образования ядра. При этом расплав захватывал большинство других металлов, таких как золото и платина.

Существует теория, что обогащение Земли драгоценным металлом произошло в результате катастрофического метеоритного ливня, настигшего планету на этапе формирования ядра.

Значит, золото могло появиться на поверхности Земли не в результате астероидной бомбардировки, а в ходе развития планеты наряду с другими химическими элементами, периодически появляясь на поверхности и скрываясь в глубинах мантии.

Вторая версия предполагает, что желтый металл изначально входил в состав материи, из которой сформировалась планета. В любом случае он может появляться в результате изменений, происходящих в глубинах земной коры при высоком давлении.

Космическая теория происхождения золота

Среди металлов, благородный №79 в природе встречается очень редко. Существует гипотеза образования Солнечной системы в результате взрыва сверхновой. В недрах этой звезды происходил синтез химических элементов, которые по атомной массе тяжелее водорода и гелия. Таким образом, подтверждается гипотеза, что золото не может образоваться в результате термоядерных реакций в самих космических телах.

Как утверждают астрономы, золото может образовываться в результате больших космических катастроф, которые называются гамма-всплесками. Уникальное свечение, сохраняющееся на месте взрыва, указывает на то, что во время катастрофы может происходить образование значительного количества тяжелых элементов, в том числе золота.

По оценкам исследователей астрофизического центра, количество золота, образованного и выброшенного в пространство во время слияния двух нейтронных звезд может соответствовать 10 лунным массам.

Образовавшийся в результате столкновения материал, богатый нейтронами, может сформировать элементы, которые проходят стадию радиоактивного распада, излучая свечение.

Среди версий о том, как образовалось золото на Земле, преимущество остается за космическим происхождением в результате столкновения с другими космическими телами, произошедшее во времена застывания расплавленной коры планеты.