Домой / Smoky eyes / Как появилось золото во вселенной. Различные теории происхождения золота

Как появилось золото во вселенной. Различные теории происхождения золота

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

Золото… Желтый металл, простой химический элемент с атомным номером 79. Предмет вожделения людей во все времена, мерило ценности, символ богатства и власти. Кровавый металл, порождение дьявола. 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.

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.

Слияние нейтронных звезд

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. В 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 к 2007 году немного более 50 тонн. Менее 100 тонн добывается из рудных месторождений. Окончательная переработка золота ведется на аффинажных заводах, ведущим из которых является Красноярский завод цветных металлов. На его долю приходится аффинаж (очистка от примесей, получение металла пробы 99,99%) около 50% добываемого золота и большая часть платины и палладия, добываемых в России.

Производство золота в России в среднем составляет около 170 тонн в год: 150 тонн добывается из золотых месторождений и приблизительно 20 тонн – попутное и вторичное производство. Себестоимость производства одной унции колеблется в широких пределах, сильно зависит от качества запасов, вида добычи, способа переработки и составляет ориентировочно 150-550 долл. за унцию.

Золото - это очень тяжелый металл с удельным весом 19,3 (в природе в зависимости от количества примесей - от 12,0 и выше), ковкий и мягкий. Именно из-за большой мягкости изделия из чистого золота не изготовляют. Температура плавления золота - 1063°, кипения - 2970 . Порядковый номер золота, то есть количество протонов в его ядре, - 79.

В природе встречается только один изотоп золота с массовым числом 197 (массовым числом называют сумму протонов и нейтронов в ядре). Остальные изотопы золота получены в экспериментальных условиях. Химически чистое золото получают из самородного после сложной обработки - аффинажа.

Природное золото обычно содержит примеси серебра, меди, висмута и минералов платиновой группы. Чаще всего присутствует серебро, количество которого иногда доходит до 30-40%, такое золото называется электрум. Из остальных примесей обычно встречается медь (около 1%). В зависимости от количества примесей меняются оттенки цвета золота.
Повышенное содержание серебра придает золоту бледноватый оттенок, примесь меди зеленоватый и красноватый. Золото в природе иногда встречается в виде химического соединения с теллуром - теллуристое золото. Оно серебристого цвета с желтоватым оттенком и небольшим удельным весом порядка 7-9. Существуют два вида месторождений золота: рудные и россыпные.

Большинство рудных месторождений гидротермальные, они образовались за счет горячих водных растворов, поднимавшихся по трещинам горных пород из остывающих на глубине магматических очагов. Выпадающие из этих растворов элементы отлагаются на стенках трещин и, постепенно заполняя их, образуют жилы.

Основную массу золота добывают из гидротермальных месторождений. Гораздо меньшее значение имеют контактовые месторождения, которые образуются вблизи магматического очага за счет выноса вещества магмы в окружающие горные породы. Под воздействием паров, газов и высоких температур здесь происходит перекристаллизация горных пород, при этом образуются новые минералы, в том числе и золото. Еще меньшее значение имеют магматические месторождения, которые образуются в самом магматическом очаге при кристаллизации магмы.

Месторождения золота обычно встречаются там, где на земную поверхность выходят изверженные породы типа гранитов. Во многих местах они приурочены к крупным тектоническим зонам, которые в виде вытянутых поясов прослеживаются иногда на тысячи километров (Анды, Кордильеры, Урал и др.).

Возраст золоторудных месторождений колеблется от нескольких десятков миллионов лет до 1-2 млрд. лет.
Самые молодые месторождения - третичные - встречаются на побережье Северной, Центральной и Южной Америки, в Японии, Карпатах и других местах. Их сложные руды наряду с золотом содержат значительное количество серебра, меди, полиметаллов и теллуридов.

Эти месторождения образовались 30-60 млн. лет назад. Наиболее крупное месторождение третичного возраста - Крипл-Крик в США; из него добыто несколько сот тонн золота.

Более древние мезозойские месторождения (60-150 млн. лет) образуют огромный золоторудный пояс, тянущийся от Аляски на Чукотку, Колыму, Индигирку и Яну. К мезозойскому времени относятся и месторождения золота в Китае, ДРВ, КНДР, на Алдане и в Забайкалье. Самым большим из мезозойских месторождений считается “Материнская жила” в США длиной свыше 200 км при ширине около 1,5 км эта жила дала свыше 400 т золота.

Еще древнее палеозойские месторождения, с возрастом от 150 до 600 млн. лет. Они расположены в Северной и Южной Америке, Западной и Центральной Европе, на Урале, в Забайкалье, Юго-Восточном Китае, Экваториальной Африке и восточной части Австралии.

Богатейшие месторождения этого возраста - австралийские. Так, месторождения Бендиго, Балларат и другие вместе с россыпями дали несколько тысяч тонн золота.

Возраст самых древних допалеоаойских месторождений колеблется от 600 млн. до 1,5 млрд. лет. Такие месторождения есть в Австралии, Индии, Западной Сибири, Африке и Канаде.

В справочнике по стране Канада WikiCanada.ru каждый может почитать интересные обзоры русскоговорящих жителей Канады.

К ним относится крупнейшее в мире месторождение Витватерсранд в Южной Африке. Оно дало больше 26 тыс, т золота, здесь разработки ведутся на глубине около 3 тыс., м, а общая длина выработок превысила 10 тыс. км.

В недрах этого месторождения осталось еще около 10 тыс. т золота со средним содержанием около 10 г на тонну руды. Обычно золоту сопутствует кварц. Содержание золота в рудах колеблется в очень широких пределах - от десятых, сотых и даже тысячных долей грамма до нескольких килограммов на тонну руды.

В рудных месторождениях золото исчисляется граммами на тонну руды, в россыпных - граммами на кубический метр породы.

Запасы золота в месторождении зависят от протяженности рудных тел, их мощности и содержания золота в тонне руды. Средними месторождениями считаются те, в которых запасы золота составляют 5-10 т, крупными - 10-100 т и очень крупными - 100- 1000 т.

В рудах золото обычно встречается в виде неправильных образований разнообразной формы - проволочки, крючечки, пластинки, зерна и другие; значительно реже - в виде кубиков и октаэдров.

Размеры их колеблются в очень широких пределах, начиная от пылевидных частичек до очень крупных образований весом в десятки килограммов. До сих пор непревзойденной остается так называемая «Плита Холтермана», добытая из рудного месторождения Хилл Энд (Австралия) в 1872 г. При толщине 10 см она имела длину 144 см и ширину 66 см. Вес ее - 275 кг.

Россыпные месторождения золота называют вторичными, в отличие от первичных рудных месторождений, за счет которых они образуются. Выходящие на поверхность горные породы, в том числе и рудные тела, со временем разрушаются и распадаются на обломки разной величины, покрывающие вершины и склоны водоразделов.

Это так называемый элювий. Под действием силы тяжести элювий медленно сползает в пониженные участки речных долин. Этот сползающий материал, делювий, размывается текучими водами, которые переносят его вниз по течению, измельчают и осаждают в виде гальки и песка, образуя речные отложения - аллювий.

При этом материал распределяется по удельному весу. Частицы с большим удельным весом, особенно золото, постепенно проникают в нижние слои аллювия. Оседая, они образуют скопления - россыпи, иногда очень богатые. Во время переноса золотники истираются и приобретают форму чешуек, табличек, крупинок и окатанных зерен разной величины.

Размеры россыпных золотинок варьируют от мельчайших пылевидных частичек, так называемых знаков, до крупных кусков - самородков. Некоторые из них имеют собственные имена. Наиболее крупные из известных самородков - австралийские «Желанный незнакомец» и «Желанный самородок» весом 70,9 кг и 68,9 кг. Первый был найден в 1869 г., второй - в 1858 г.

Из русских самородков пока наиболее крупным остается «Большой треугольник», найденный на Урале в районе реки Миасс в 1842 г. Его вес 2 пуда 7 фунтов 92 золотника (36 кг). Очень интересен небольшой самородок, найденный в 1943 г, на одном из приисков Колымы. По форме он удивительно напоминает голову Мефистофеля, почему за ним закрепилось это название.

Количество золота в отдельной россыпи зависит от размеров и богатства рудных месторождений, за счет которых образовалась эта россыпь, а также от размеров речной долины, характера золотоносного пласта и многих других причин. Запасы золота в исключительно крупных россыпях достигают сотни тонн. Средние россыпи содержат всего 1 - 2 т золота.

Хотя золото очень устойчиво и растворяется только в царской водке (одна часть азотной кислоты и три части соляной) и в некоторых других реагентах, оно все же постепенно растворяется и в воде. Грунтовые воды, циркулирующие в россыпях, хотя и в ничтожных количествах, но все же растворяют золото, которое в растворенном состоянии выносится в моря и океаны. Океан - это своеобразная кладовая колоссальных запасов золота, В воде Мирового океана содержится от 13 до 27,4 млн. т золота. Только из Амура в Татарский пролив ежегодно выносится около 9 т золота. Часть растворенного в воде золота усваивается живой природой - травами, кустарниками, деревьями.

Так в золотоносных районах деревья содержат от 0,6 до 6 мг золота на тонну сырой древесины, а в каменном угле даже до 10 мг на тонну.

В золоте, добытом из руд и россыпей, много примесей, так что оно требует соответствующей обработки. Сначала из него удаляют механические примеси, после чего дробят и подвергают действию кислот, растворяющих окислы и примеси сульфидов.

Чтобы получить химически чистое золото, добытое самородное золото на специальных аффинажных заводах обрабатывают кислотами и хлором, доводя его до высокой степени чистоты порядка 996,5.

Самый совершенный способ - электролитический аффинаж - позволяет довести пробность золота до 999,9. Из такого золота изготовляют слитки-бруски определенного веса и формы.

Такие бруски составляют международный валютный фонд и хранятся в банках. Ими ведется расплата при международных операциях.
Природное золото на планете

Природное золото на планете

Как мерило ценностей золото применяется с очень давних времен. Имеются сведения, что деньги в виде слитков определенного веса, формы и пробности были в ходу в Египте, Ассирии, Китае и некоторых других странах более чем за 1,5 тыс. лет до нашей эры. Монеты же из него стали появляться примерно 2700 лет назад. Интересно, что термин «монета» был пущен в обиход римлянами, начавшими чеканку денег при храме Юноны-Монеты.

В России первое золотое месторождение было найдено в Карелии в 1737 г. крестьянином Тарасом Антоновым. На этом Воицком руднике, который проработал до 1764 г., было добыто всего 74 кг золота, и он был закрыт как «ущербный».

Золотодобыча в России шла медленными темпами и даже в начале XIX столетия не превышала 220 - 240 кг в год. Только после открытия богатых месторождений золота на Урале, а затем в Сибири, золотодобыча в России стала развиваться быстрыми темпами.

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.