Золото в природе — откуда оно берется и где встречается?



Происхождение золота на сайте Игоря Гаршина
Главная

Главная > Естественные науки > Науки о Земле > Науки о геосфере > Геология золота > Золотообразование

Алфавитный перечень страниц: | | | | | Е (Ё) | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 0-9 | A-Z (англ.)

Имеются различныые версии происхождения золота на Земле: метеоритная, геоядерная, биогенная (см. статьи и новости ниже).

Золотая руда — поверхностное явление, хотя золото тяжелое и должно было опуститься в ядро на ранних этапах истории Земли. Значит, наличие золота в литосфере — космического или биогенного происхождения [либо каким-то образом поднявшееся из самых недр].

Чтобы объяснить происхождение золотых руд, геологи создали столь же красивую, сколь трудно доказуемую гипотезу, по которой на больших глубинах (в десятки километров) образуются горячие, насыщенные газами водные растворы, обладающие способностью растворять большое количество золота. Выжимаясь под большим литостатическим давлением в трещины, такие растворы охлаждаются и на глубинах от сотен метров до нескольких километров кристаллизуются, выделяя полезный компонент. [И эта теория характеризует геологов-«классиков».]

Разделы страницы о синтезе и металлогении золота:

• Ядерный синтез золота
• Биогенное накопление золота
• Металлогенические эпохи
• Геологические эпохи золотообразования [аурогенез]
• Образование золоторудных месторождений на Земле
• Статьи по золотообразованию и прогнозированию золота
• Новости по металлогении золота

Также смотрите страницу о геохронологии, где найдете сведения о суперматериках для каждой палеонтологической эпохи.

Ядерный синтез золота

Многие тяжёлые элементы синтезируются в недрах звёзд, но это справедливо только для атомов вплоть до железа. Численное моделирование показало, что золото, платина

,
торий
,
плутоний
и другие тяжёлые атомы рождаются при слиянии нейтронных звёзд. При таком слиянии в космос выбрасывается порция очень горячей материи массой в несколько Юпитеров. Когда этот сгусток плазмы остывает до 10 млрд градусов, в нём начинаются ядерные реакции, создающие сверхтяжёлые атомы, а за счёт распада последних – просто тяжёлые вроде золота.

• Происхождение золота. Золото
  , как химический элемент, образовалось при столкновении новых звезд.
• Астрофизики объяснили происхождение золота во Вселенной. Ядра золота образуются при ядерном распаде сверхтяжёлых ядер, а последние — при столкновении нейтронных звёзд в двойной системе.

Типы месторождений

Месторождения делятся на первичные — постмагматические — и вторичные, образовавшиеся в результате разрушения первых.

Коренные

Рудные месторождения локализованы на поверхности земной коры в тех местах, где расплавленная магма выходила наружу (например при извержении вулканов). До XX века они разрабатывались слабо, потому что добыча золота из породы трудоемка и малоэффективна без технических средств. Зато в XX веке человечество взяло реванш и за сто лет выработало столько же золота, сколько за тысячелетия до этого.

Россыпные

Россыпи золота — шлих — находятся в основном в аллювиях («намывах» — отложениях, сформированных водными потоками). Интересно, что порой россыпные месторождения находят в местах, на сотни километров удаленных от коренных. Шлиховое («черновое») золото после отмывки очищают химически.

Металлогенические эпохи

Прежде чем рассматривать аурогенические эпохи, посмотрим на эпохи общего металлогенеза (возраст указан в млн лет ):

1. Вендская
   (570-610) [пики близких цирконов: 142, 300, 370, 425, 642]. Затем пауза около 400 млн лет [до конца мезозоя и начала кайнозоя?].
2. Среднерифейская
   (1000-1350) [пики цирконов: 920, 1100, 1250].
3. Раннерифейская
   (1350-1650) [пики цирконов: 1550].
4. Свекофеннская
   (1650-2100): Свекофеннская (
   вепсий
   : 1650-1800) [пики цирконов: 1750].
5. Свекофеннская (калевий
   : 1800-1920) [пики цирконов: 1950].
6. Свекофеннская (людиковий
   : 1920-2100) [пики цирконов: 2130].

У Войтеховской

отмечен ряд золоторудных эпох, среди которых особо выделяется
позднеархейский
(2.9-2.6 млрд. лет назад) [позднелопийская эпоха], представленный месторождениями
Витватерсранда
(ЮАР),
Калгурли
(Зап. Австралия),
Хемло
,
Иеллоунайфа
и отличавшийся широким развитием активных вулканических и поствулканических процессов. Далее следуют максимумы 1.7-1.6 [конец свекофеннской], 0.8, 0.4-0.24 и 0.2-0.01 млрд. лет назад.
Палеозойский
и
мезо-кайнозойский
максимумы означают новую активизацию золоторудного процесса. Причем, периодичность максимумов золотого оруденения приближается к периодичности орогенных окончаний в тектонической истории Земли.

Геологические эпохи золотообразования

Оказалось, что распределение месторождений в геологическом времени имеет резко выраженный дискретный характер. Возникновение наиболее значительных золоторудных месторождении связано с определенными этапами в развитии Земли, и приурочены они к геологическим образованиям особого типа. [Рассмотрим эти аурогенические эпохи на фоне общих металлогенических.]

1. 3,8-2,8 млрд. лет назад началось рудообразование на Земле. Это была архейская [нижне- и средне- архейская] металлогеническая эпоха, охватывающая эпоху праматерика Ваальбары. Сформировались гигантские золотоносные месторождения древнейших щитов: Поркьюпайн, Керкленд-Лейк
   — на Канадском щите;
   Калгурли
   и другие — на Западно-Австралийском;
   Колар-Голдфилдс
   — на Индостанском; рудные поля Западной и Южной Африки. Во всех этих месторождениях золото содержится в мощных кварцевых жилах. Месторождения этой эпохи очень своеобразны и во многом не похожи на более молодые. Так, месторождение
   Иеллоунайф
   (в переводе с английского — Желтый Нож) представлено свитой рудных жил протяженностью до 4 км, с выдержанными высокими содержаниями металла. А наиболее крупная, непрерывно отрабатывавшаяся жила месторождения Керкленд Лейк прослежена на 2 км. Но, пожалуй, наиболее характерно устойчивое высокое содержание золота по вертикали, из–за чего глубина отработки многих месторождений превысила 2000 м, а на уникальном месторождении Витватерсранд в Южной Африке достигла 3,5 км [уже 5!].
2. 3,2-2,5 млрд лет назад образовалось самое богатое месторождение на нашей планете — Витватерсранд
   в Южной Африке. Этот орогенез относится также к архейской [верхнеархейской — точнее, мезоархейско-неоархейской] металлогенической эпохе, совпадающий с эпохой праматерика Кенорленд.
3. 2,5-1,9 млрд лет назад сформировались золотые залежи Хомстейк в США, Сухой Лог в Прибайкалье и золотоколчеданное месторождение Болиден в Швеции. Данный геологический процесс происходил в раннепротерозойскую металлогеническую эпоху, почти совпадающую с эпохой праматерика Колумбия.
4. [Ничего не сказано об аурогенезисе в среднепротерозойскую (1,9-1,65 млрд. лет назад — золото Судана), раннерифейскую
   (1,65-? млрд. лет назад — Якутия, Судан) и
   позднерифейскую
   (?-0,57 млрд. лет назад — массовое развитие месторождений медистых песчаников, проявление гидротермальных месторождений золота, меди, олова и вольфрама) металлогенические эпохи.]
5. Почти 1,5 млрд лет [2 цикла Виллиса = 8 галактических лет] длилась геологическая пауза в образовании золота [за исключением нижнепалеозойских месторождений Южной Сибири — Восточного Казахстана], сменившаяся 400-250 млн лет назад [верхний палеозой: девон — пермь] ярким и очень продуктивным этапом (каледонская
   металлогеническая эпоха). В этот период сложились два мощных горных пояса —
   Восточно-Австралийский
   и
   Урало-Монгольский
   . Каждый из них является богатейшей золоторудной провинцией, из месторождений которых были добыты тысячи тонн золота.
6. 250 млн лет назад [конец палеозоя — мезозой] начался новый цикл рудообразования (герцинская
   металлогеническая эпоха): выросли складчатые пояса вокруг впадины Тихого океана и многочисленные золоторудные месторождения Чукотки, Колымы, Приморья и Приамурья. Каледонская и герцинская металлогенические эпохи (как и сменившая их альпийская) лежат в середине эпохи праматерика Пангея.
7. [Так же не сказано об образовывании золота в следующую — альпийскую
   (50 млн. лет назад — кайнозой [палеоген]) металлогеническую эпоху, когда формировались золотые месторождения Камчатки, Филиппин и Карибского бассейна.]

То есть в геологической истории Земли было 2 главных эпизода формирования золоторудных месторождений. Первый охватывает самые начальные этапы развития Земли, а второй — последние несколько сотен миллионов лет.

(На основе статьи «»Золото — это минерал»»)

Элемент таблицы — золото

Aurum — золото — является одним из элементов знаменитой таблицы химических элементов, входящий в группу металлов. Оно является очень стойким к различным агрессивным воздействиям. Кислород абсолютно не влияет на этот солнечный металл, поэтому оно не окисляется. Данный металл не подвергается воздействию различных кислот, если воздействие происходит по одному виду. При температуре +25℃ металл способен растворится в смеси азотной и серной кислоты. Еще золото достаточно сильно подвержено действию йода и калиевой соли.

Образование золоторудных месторождений на Земле

Один из путей образования золоторудных месторождений — выпадение золота из гидротермальных

(от греч. «гидрос» — «вода» и «терме» — «жар») вод на участках, где глубинные растворы достигают поверхности дна. Но прежде чем золото окажется в растворе, должны сложиться уникальные условия: в частности, обязательно наличие в воде определённых активных соединений. Например, золото хорошо растворяется в присутствии цианистого калия или натрия (цианидах), а также в некоторых органических кислотах.

Изредка золото приносится растворами в виде микроскопически малых частиц. Для осаждения частиц поток гидротермальных вод должен быть воистину грандиозным — ведь предельное содержание золота в насыщенном растворе составляет всего 0,014 промилле. Такие потоки изливаются в виде «чёрных курильщиков» на дне океанов, вдоль гигантских разломов земной коры, где происходит раздвижение литосферных плит.

Высокая концентрация золота отмечена и в зонах гидротермальной активности на островных дугах и континентах. Здесь она проявляется в виде горячих источников, гейзеров, грязевых вулканов (Долина гейзеров на Камчатке, Иеллоустонский национальный парк на севере США). В Новой Зеландии в трубах электростанции, работающей на природных гидротермальных водах, было найдено значительное количество золота. Оказалось, что в близлежащем горячем озере Чампейн-Пул золото отлагается со скоростью 4 кг в год, и спустя 50 тыс. лет здесь появится крупное месторождение.

В областях, где сталкиваются океанические и континентальные плиты, более плотная кора океанической плиты погружается и поддвигается под континентальную. При этом на поверхности Земли возникают цепи вулканов, называемых островными вулканическими дугами (например, Япония, Курильские острова). Газы и перегретые растворы, высвобождающиеся из лавы, растворяют и переносят золото к поверхности. Они реагируют с грунтовыми водами и вмещающими горными породами, образуя массивные золотоколчеданные руды

.

Золотосодержащие кварцевые жилы встречаются во многих старых горных поясах. Как правило, эти жилы тяготеют к древним зонам разломов. Золото находится в них вместе с кварцем, второстепенными сульфидными минералами (например, серным колчеданом

—
пиритом
), часто с карбонатами.

Жильные месторождения характерны для вулканических поясов, образовавшихся свыше 3 млрд лет назад (архей). Они распространены на древних щитах в Канаде (Иеллоунаиф

— узел 7 и
Тимминс
— узел 8), Австралии (
Калгурли
— узел 22), Зимбабве (узел 20) и Бразилии и возникли почти одновременно по всему миру. Многие геологи связывают это с появлением праконтинентов и началом их перемещения.

Правда, подобные месторождения золота встречаются и в более поздних горных породах, возраст которых менее 500 млн лет: в сланцах Южной Австралии (Бендиго

), на северо-востоке Канады (
Новая Шотландия
), в Европе (
Уэльва
в Испании и
Центральный массив
во Франции), а также в совсем молодых (в геологическом смысле) отложениях (например, знаменитая
Материнская залежь
в Калифорнии).

В жильных месторождениях многочисленные кварцевые жилы прорывают толщу сильно изменённых вмещающих пород. Неоднократное внедрение растворов в трещину выражается в полосчатом заполнении её минералами: «ленты» белого кварца чередуются с «лентами» сульфидов и золота. Каждый раз, когда совершается очередной цикл раскрытия жилы и внедрения новой порции растворов, углекислый газ вскипает, как в открытой бутылке минеральной воды. В самом растворе резко меняется химическое равновесие и происходит осаждение золота. Возможно, подобные процессы активизируются в зонах разломов во время землетрясения.

В других месторождениях золото встречается в рассеянном виде. Однако общие закономерности остаются прежними: растворы, несущие золото, проникают во вмещающие породы по разломам и трещинам. Так появилось одно из крупнейших месторождений золота — Мурунтау

на Тянь-Шане (Узбекистан). Запасы золота в нём оцениваются в 4,5 тыс. тонн.

Глубинные очаги магмы иногда также содержат значительное количество золота и меди. На большой глубине из растворов, выделившихся из остывающей магмы, образуются рудные тела с высоким содержанием молибдена, меди и золота. Когда в результате эрозии эти тела оказываются на поверхности, их используют для добычи меди и молибдена, а золото, содержание которого, как правило, невысоко, извлекают попутно.

В каком виде можно встретить золото в природе

На Землю из космоса золото, как почти вся таблица Менделеева, попало в результате метеоритной бомбардировки. Это произошло, когда наша планета еще не была твердой. В процессе ее формирования жидкий расплав веществ (одним из основных металлов в нем выступало железо) погружался внутрь земного шара, — так образовалось земное ядро.

Скорее всего, оно большей частью состоит из тяжелых драгоценных металлов, опустившихся в центр Земли вместе с железом.

К сожалению, драгметаллы невозможно извлечь оттуда, и приходится довольствоваться лишь крохами богатства, скрытого в более достижимых глубинах.

Самородки

Самородное золото — мечта любого старателя. Лидер по количеству и размеру найденных за всю историю самородков — Австралия. Как они образуются?

Существует «V-теория», объясняющая специфику залегания самородков тем, что мы наблюдаем лишь остатки золоторудных месторождений. Когда магматическая порода только затвердела на земной коре, самые крупные жилы и самое чистое золото располагались в верхней части рудной системы. С тех пор прошли эпохи, и верхняя часть месторождения полностью выветрилась.

Эту версию подтверждает факт, что большинство крупных самородков находят близко к поверхности — в прожилках вблизи основного рудного тела. Эти маленькие жилы могли выполнять функцию фильтра, пропуская через себя золотосодержащий раствор, при остывании образовывавший самородки.

Крупицы

Зерновым металлом называют золотую крупу, собираемую из жилы. Крупицы в разы проще найти, чем природный слиток, но и они желанный объект для старателей, промышляющих добычей драгметаллов. Крупа — почти чистое золото насыщенного желтого цвета, количество примесей в ней небольшое.

В чем различие между самородками и крупицами

Крупица — это естественный маленький слиток. Основные отличия от самородка — в размерах и редкости (найти большой самородок очень сложно, это единичные случаи, которые приобретают мировую известность).

Нет однозначного мнения относительно массы, начиная с которой можно считать золото самородным. Одни золотодобытчики утверждают, что миниатюрный самородок может весить и 1 г, другие — что кусочки металла, весящие меньше 15 г, не стоит называть самородками.