В любом случае Брюсджек пополнил список крупнейших золотых месторождений. А заодно помог учёным вылечиться от своей собственной «золотой лихорадки» — разгадать секрет возникновения богатейших рудников. До сих пор исследователи сопоставляли баснословные запасы с известными науке механизмами их накопления и приходили к простому выводу: столько золота просто не может быть.
Как возникают золотые жилы
По нынешним представлениям так: глубоко в недрах земли идут потоки кипящей воды, они по ходу своего бурного движения собирают из окружающей породы в числе всего прочего частицы золота, а потом эти частицы постепенно оседают и накапливаются в трещинах земной коры. Поэтому такие месторождения называют гидротермальными.
И эта схема абсолютно устраивала учёных, когда речь шла о каких-то скромных или, по крайней мере, умеренных запасах — до 20 граммов на тонну максимум. Но когда, скажем, килограмм на тонну и больше — эта ситуация ставила в тупик. Дело в том, что на накопление такого богатства путём постепенного осаждения нужны миллионы лет, а сами трещины при этом гораздо моложе. Более того, известно, что некоторые весьма солидные месторождения образуются за считаные годы. Но как?
Откуда берётся золото на Земле?
Что же выяснилось?
Учёные рассмотрели под электронным микроскопом тончайшие пластины канадской золотой руды. И то, что они увидели, очень напомнило им… скисшее молоко. Как объяснили в Университете Макгилла, в молоке плавают мельчайшие частички жира и, оказывается, у них есть электрический заряд.
В нормальной ситуации, когда молоко свежее, заряд у всех отрицательный, а одинаковые заряды, как известно, друг от друга отталкиваются. Так вот, молоко киснет от того, что в нём плодятся бактерии и выделяют кислоту — нарушают кислотно-щелочной баланс, насчёт которого нас любезно просветила реклама. И из-за этой кислотности у частиц жира меняются заряды. Многие становятся положительными и автоматически прилипают к тем, которые ещё отрицательные. В результате в прокисшем молоке собираются целые хлопья жира.
И точно так же, как теперь уверены исследователи, в недрах планеты «закисают» хлопья золота. То есть начинается всё так, как и считалось до этого: горячая вода собирает частицы золота. Но только не в виде отдельных молекул или ионов, а целыми микроскопическими кристалликами. Они называются коллоидами. И у них тоже имеются поверхностные электрические заряды.
А дальше всё как в простокваше: горячие подземные потоки с золотыми частичками где-то встречаются с солёной морской водой — и тут же меняется (спасибо рекламе) кислотно-щелочной баланс. Как следствие, меняются заряды частиц, они начинают притягиваться друг к другу и собираться в хлопья. Это именуется «флокуляцией».
Чтобы понять это слово, достаточно вспомнить английское flakes — «хлопья». Этим хлопьям остаётся только застрять в каком-нибудь подходящем месте, как в ловушке. Такая схема, по расчётам учёных, позволяет за сравнительно короткие сроки получить золотое дно сантиметровой толщины.
Интересно, а можно таким образом, собственно говоря, соорудить закваску и спокойно подождать несколько лет?
Источник: life.ru
Биогенная теория образования месторождений золота
От редакции бюллетеня «Золотодобыча». Широко распространено представление о том, что самородки золота образовались из горячих растворов, поступивших из недр земли. При этом полагается, что источником золота является мантия, а переносчиком — газовые выделения из магмы и гидротермальные растворы. В приповерхностных условиях при падении давления и температуры золото вместе с кварцем и другими минералами отлагается из растворов в трещинах горных пород. В благоприятных условиях вырастают кристаллы золота (имеющие большую коллекционную ценность), а иногда крупные скопления золота в виде самородков.
Эндогенная гидротермальная гипотеза образования месторождений поддерживается многими видными специалистами, в том числе ее принимали Ю.А.Билибин, В.И.Смирнов и др. Считается, что большинство полиметаллических, золоторудных, урановых и др. промышленно значимых месторождений имеют гидротермальное происхождение. Тем не менее, так считают не все. Есть сторонники биогенной теории образования самородков и месторождений золота. В этом номере нашего бюллетеня мы представим им слово.
Биогенное образование месторождений золота
Виниченко П.В., к.г.-м.н., ФГУП «Урангео»
На Земле присутствует живая материя, представленная преимущественно микроорганизмами. Она обладает химической активностью, в миллиарды раз превышающей косную материю. Она интенсивно преобразует и дифференцирует земное вещество, приспосабливая его к своим потребностям. Следы былой жизни установлены в самых древних породах земной коры.
Следовательно, микроорганизмы существовали и «работали» над преобразованием земного вещества миллиарды лет, сменяя поколение за поколением. Живая материя способна быстро размножаться и существовать в различных, в том числе экстремальных, условиях.
Участие бактерий в образовании руд впервые было установлено в рудопроявлениях урана в торфяниках и в углистых песчаниках, где рудообразование продолжается в настоящее время. (Лисицин, 1967).
В образовании рудных месторождений участвуют многие виды микроорганизмов. Ведущими являются группы аэробов и анаэробов, «работающие» в симбиозе (Виниченко, 1969, 2004). Аэробы повышают ОВП в растворах (до + 500 – 600 мВ), преобразовывают органику, образуют органические кислоты и металлоорганические соединения.
Благодаря высокой растворимости таких соединений металлы, в том числе золото, накапливаются в воде, т. е. создаются рудоносные растворы. По мере продвижения растворов в углеродистые породы, аэробы полностью потребляют свободный кислород в растворе, после чего вымирают.
Но продукты их метаболизма, в том числе металлоорганические соединения, составляют питательную среду для анаэробных бактерий. Анаэробы образуют на путях циркуляции рудоносных растворов восстановительный геохимический барьер. Они снижают ОВП (до минус 500 – 600 мВ): продуцируют сероводород, метан, водород. Металлы, в том числе золото, высаживаются; чаще в форме сульфидов.
При дальнейшем продвижении раствора вглубь углеродистых пород анаэробы полностью потребляют тот запас «пищи», который им приготовили аэробы, и тоже вымирают. При их отсутствии восстановительная среда в растворе сменяется окислительной; восстановительный геохимический барьер исчезает, высаживание металлов прекращается, несмотря на присутствие в растворе сероводорода, метана, углеводородов и прочих восстановителей.
Выявленная зависимость величины ОВП в подземных водах от количества разных видов бактерий свидетельствует, что именно живые бактерии создают геохимические барьеры (восстановительные или окислительные), а не минеральные или газовые восстановители, и не кислородные и прочие окислители.
Для образования рудных месторождений требуется три обязательных условия (Винниченко, 2004):
2). На пути циркуляции рудоносного раствора должны присутствовать породы, содержащие органические вещества угольного, битумного или графитового ряда, где бы могли образовываться биохимические барьеры;
3). Нужен интенсивный приток рудоносных кислородных вод к зонам рудообразования. Он зависит от наличия водопроницаемых структур, способных концентрировать потоки, собирая их с обширных площадей распространения коры выветривания на породах – источниках металлов. Такими структурами чаще служат границы стратиграфического несогласия и палеодолины в рельефе поверхностей несогласия, а также трещинные зоны в породах.
Изложенная модель биогенного рудообразования относится к большинству рудных элементов, о чем свидетельствует их совместное присутствие в рудах. Наиболее наглядно это видно на примерах различных видов месторождений золота.
С учётом того, что золото мигрирует только в форме золотоорганических комплексов, образуемых бактериями, по-иному объясняются условия образования жильных и россыпных месторождений.
Очевидность тесной связи россыпного золота с гравитационной концентрацией металла и с долинами является только кажущейся. С представлением о механическом извлечении золота из разрушающихся пород не увязывается, прежде всего, размер самородков и крупного золота в россыпях. В породах – поставщиках золота – самородков весом в единицы и десятки килограмм не бывает.
Следовательно, самородки образовались на месте их залегания хемогенным (биогенным) путем из растворов, содержащих золотоорганические соединения. Потоки таких растворов циркулировали по долинам, что и объясняет связь россыпей с долинами. Одновременно они проникали по трещинам в породы фундамента, и образовывали золотокварцевые жилы.
Никакого отношения к гидротермальным процессам такие жилы не имеют. Они экзогенные; имеют ограниченную глубину распространения и не служат поставщиками золота для россыпей. Россыпное золото это не привнесённые водой гальки и песчинки, а конкреции, выращенные бактериями, лишь незначительно перемещённые водными потоками.
Ведущая роль биогенных процессов предполагается и при образовании «эндогенных» месторождений золота: (магматических, метаморфических, гидротермальных и пр.). Все они распространены обычно в ассоциации с углеродистыми породами, что является свидетелем происходивших ранее биогенных процессов, в том числе рудообразующих. Биогенные руды, образованные ранее вблизи дневной поверхности, впоследствии, попадая в зоны ультраметаморфизма, преобразовывались в эндогенные месторождения. Источниками золота при их образовании служили не мантия и глубинные флюиды, а первичные биогенные его концентрации. Исключительно абиогенных золоторудных месторождений в земной коре, по-видимому, быть не может, потому, что золото бывает подвижным только в форме золотоорганических соединений, которые образуются только бактериями.
Литература
Виниченко П.В. Геология и условия образования осадочных месторождений урана в мезозойских и кайнозойских впадинах Забайкалья // Автореферат. Иркутск, Сосновская геологическая экспедиция, 1969. 64 с.
Виниченко П.В. Теория биогенного рудообразования на примере урановых месторождений. Иркутск. «Сосновгеология». 2004. 215 с.
Лисицин А.К., Кузнецова Э.Г. О роли микроорганизмов в образовании восстановительных геохимических барьеров. Изд. АН СССР, сер. геол., 1967.
Бактерии, создающие самородки
По свидетельству австралийских ученых, золотые самородки зачастую являются продуктами жизнедеятельности особого биологического слоя бактериальных микроорганизмов. Более того, им удалось продемонстрировать этот процесс и определить бактерий за работой.
Слои бактерий могут фактически разлагать золото на наночастицы, которые двигаются сквозь скальные породы и почву, а затем скапливаются в совершенно других местах, образуя иногда «вторичные» чистые месторождения металла в разломах и трещинах.
Открытие этого процесса перевернуло мнение, бытовавшее среди некоторых ученых на протяжении долгого времени, о том, что золотая руда образуется только в результате «первичных» геологических процессов.
Изучив ДНК слоя бактерий, растущего на крупинках золота, собранного на руднике «Prophet» на юго – востоке Австралии, сотрудник Университета Аделаиды Фрэнк Рит со своими коллегами установили, что 90 процентов микроорганизмов относятся всего лишь к двум видам — Delftia acidovorans и Cupriavidus metallidurans. Эти бактерии обладают геном сопротивления токсичному воздействию тяжелых металлов.
По словам Джола Бруггера, сотрудника Южно – австралийского музея и Университета Аделаида, а также соавтора доклада о данном открытии, появившегося в сентябрьском выпуске журнала «Геология», это был первый раз, когда удалось понаблюдать за механизмами, протекающими на поверхности мелких частиц золота.
«Мы выделили ДНК и увидели замечательный активный слой микроорганизмов разлагающих золото. Это просто удивительно, так как золото в растворенном состоянии чрезвычайно токсично», — продолжает мистер Бруггер. Такое растворенное золото может отложиться в других местах в значительно более чистом виде.
Новое открытие приобретает особое значение, если говорить о том, что оно открывает новый, высокотехнологичный метод поиска золота.
«В Австралии золото добывается более сотни лет. И делать это становится все труднее и труднее, находки совершенно новых залежей становятся очень большой редкостью», — комментирует ситуацию Джол Бруггер. И на самом деле, большинство золотодобывающей деятельности представляет собой лишь более широкую разработку месторождений, найденных десятилетия назад.
Наличие скальных пород (одних из старейших на Земле) очень усложняет разведку новых месторождений на юго – востоке Квинсленда и большинстве территорий Австралии, так как в большинстве своем они погребены под многометровым слоем почвы.
Как утверждает Джол Бруггер, открыть новую золотую жилу – значит наткнуться на нее случайно либо на поверхности земли, либо неглубоко под нею. Затем, это место раскапывается в поисках золотоносной руды. Иногда это срабатывает, иногда нет.
«На сегодняшний день у нас еще нет точных сведений о том, как золото перемещается в окружающей среде и это первый раз, когда мы смогли увидеть, как это происходит», — продолжает мистер Бруггер. Микробы разлагают золото и перемещаются вместе с ним с помощью быстрых подземных потоков.
Проверка на наличие таких бактерий сможет позволить быстро определять, есть ли золото, на каком – то определенном участке. В будущем, геологи смогут использовать даже специальные биосенсоры, настроенные на определение генов таких «золотых» микроорганизмов.
«Это открытие может иметь прямое применение в понимании того, как золото существует в окружающей среде», — соглашается Ди Си Макфэил из Австралийского Национального Университета. МакФэил изучает процессы видоизменения микробами концентраций различных изотопов токсичного металла – урана в различных видах почвы (что может иметь воздействие на техники датирования радиоактивных изотопов).
Источник: zolotodb.ru
Происхождение, разновидности и свойства золота
Как образуется золото? Есть несколько вариантов образования драгметалла. Однозначно ответить на этот вопрос ученые пока затрудняются. Но есть несколько гипотез, которые предполагают, как образовалось золото 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.
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 золота вместе с серебром, 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 кусок золота 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.
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.
Источник: hochuzoloto.com