Как появилось золото

До сих пор науке неизвестен процесс происхождения золота.

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:

КАК ПОЯВИЛОСЬ ЗОЛОТО?

• 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.

Биогенное накопление золота

• Биогенная теория образования месторождений золота
• Биогенное золото
• Микробы запасают металлы. В. Ф. Чубуков. Химия и Жизнь №11, 1982 г., с. 53-55
• Для чего микробам золото?

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):

1. Свекофеннская (вепсий: 1650-1800) [пики цирконов: 1750].
2. Свекофеннская (калевий: 1800-1920) [пики цирконов: 1950].
3. 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.]

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.

Конфигурации материков в эпохи металлообразования

Схемы полушарий приведены от настоящей эры вглубь миллионолетий по шкале галактических лет (по концепции автора сайта И.Г.).

Начавшаяся в предыдущий период динамика широтного раздвижения материков вокруг меридиональной оси Атлантического океана дополнилось меридиональным раздвижением континентов, в результате чего Антарктида «отползла» на юг, а Африка, отделившийся от неё Индостан и отделившаяся от Антарктиды Австралия стали двигаться на север в сторону Евразии, сминая ее сушу в Альпо-Кавказ, Гималаи и Индонезию. Этот процесс горообразования получил название альпийского. Возможно, при этом также Южная Америка наплывает на Северную, тектонизируя Карибский бассейн.

В альпийскую эпоху аурогенеза (50 мегалет назад) сформировались золотые месторождения Камчатки, Филиппин и Карибов. [На Камчатке должен был начаться раньше в результате наплыва Северной Америки на Азию из-за образования Атлантики.]

250 млн лет назад (конец мезозоя) началась герцинская тектономагматическая (и соответствующая металлогеническая) эпоха c новыv циклом рудообразования: выросли складчатые пояса вокруг впадины Тихого океана и многочисленные золоторудные месторождения Чукотки, Колымы, Приморья и Приамурья.

В яркую и продуктивную каледонскую металлогеническую эпоху сложились два мощных горных пояса — Восточно-Австралийский и Урало-Монгольский [наплыв Европы на Азию?]. Каждый из них является богатейшей золоторудной провинцией, из месторождений которых были добыты тысячи тонн золота.

Месторождения Южной Сибири — Восточного Казахстана.

Позднерифейская металлогеническая эпоха (венд/эдиакарий в конце неопротерозоя ?-0,57 млрд. лет назад) — массовое развитие месторождений медистых песчаников, проявление гидротермальных месторождений золота, меди, олова и вольфрама [где?].

Раннерифейский металлогенез (мезопротерозой 1,65-? млрд. лет назад) в эпоху Гуронского тектоногенеза (1670—1490 млн. лет назад) — Якутия, Судан.

Среднепротерозойский аурогенез (1,9-1,65 млрд. лет назад) в статерии (1,8-1,6 млрд. лет назад) в конце палеопротерозоя в эпоху Гудзонского тектоногенеза (1830—1670 млн. лет назад) — золото Судана.

В середине этого архейского эона (в позднем палеоархее) обнаруживается древнейшая из известных тектономагматическая эра — Белозёрская 3500–3050 млн лет назад [7-й галактический год]. 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. Это очень своеобразные и обширные в глубь или длину месторождения.

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.

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.

Статьи по золотообразованию и прогнозированию золота

• Теоретические основы металлогенического прогнозирования
• Золотая руда — прогноз крупных и уникальных месторождений: теория и практика

Новости по металлогении золота

• Золото и платина, вероятно, попали на Землю вместе с метеоритами с неба. Установлено, что определенные скопления металлов на Земле, а именно — платины, палладия, иридия, а также золота — вовсе не земного происхождения, а попали к нам из Космоса.
• Золота из ядра Земли хватит на всю планету. В ядре Земли может оказаться столько золота, что оно могло бы покрыть поверхность полуметровым слоем. В ядре находится больше 99% золота Земли (на основе изучения состава метеоритов).

Источник: www.garshin.ru

Золото в природе — откуда оно берется и где встречается?

Все мы знаем по фильмам и литературе, какая это редкая удача — выйти на золотую жилу. Кажется, что этого драгоценного металла на земном шаре совсем немного, и «прячется» он исключительно в особых, труднодоступных местах. Однако, это не совсем так.

Распространенность золота в природе

Неспециалистов всегда крайне удивляет тот факт, что золото принадлежит к металлам, чрезвычайно широко распространенным в природе. Это действительно так. Однако основная масса золота находится в настолько распыленном состоянии, что уловить его можно лишь специальными аналитическими методами. К примеру, оно находится во многих растениях, в организмах животных и даже в организме человека содержится около 10 мг золота. Золото есть в воде многих рек.

В воде Мирового океана концентрация золота составляет 4-10 мг на 1 тонну воды. Таким образом, общее количество золота в воде Мирового океана превышает 10 млрд. тонн. Однако, не смотря на многочисленные попытки, до сих пор не разработано экономически выгодного способа его добычи из этого источника.

Происхождение золота

В настоящее время есть несколько теорий появление золота на Земле. Их можно разделить на две большие группы.

Согласно первой, золото появилось на Земле уже после ее формирования в результате массированного падения небесных тел, содержащих данный металл. Попавшее на поверхность золото распределялось в коре и уже оттуда в результате вулканической и тектонической активности вновь выносилось на поверхность.

Согласно второй группе теорий, которую поддерживает большая часть ученых, золото входило в состав материи, изначально сформировавшей Землю. Затем также в результате вулканических процессов оно выносилось из глубины и распределялось в коре и попадало наружу.

В обоих случаях, образованием месторождений золота мы обязаны процессам в земной коре, которые приводили к выходу на поверхность растворов, содержащих золото.

В это трудно поверить, но на глубине, при больших температурах и давлении, в присутствии кислот, серы и других веществ, образовывались растворы золота и кварца. В результате процессов естественной конвекции, горячие растворы по разломам и трещинам в коре поднимались вверх к поверхности земли. По мере подъема, температура и давление падали, что приводило к распаду нестабильных соединений золота с серой и кристаллизации кварцев. Кроме того, соединения серы образовывали сульфиды – пирит, галенит и арсенопирит. Итогом всех этих процессов являлось появление кварцевых жил с включениями золота, а также различных сульфидных месторождений золота.

Различия в условиях формирования и химическом составе жил обуславливают различия в формах и количестве содержащегося в них золота. В большинстве из них золото находится в виде мельчайших крупинок, практически не видимых невооруженным глазом. Можно достаточно долго проработать на богатом месторождении, но так ни разу и не увидеть золото в породе. Однако, изредка встречаются различные по форме и размеру кристаллы золота, от нескольких грамм до десятков килограмм.

Источник: juvelirum.ru

Откуда взялось золото на Земле?

Невероятные факты

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

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

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

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

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

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

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

Интересные факты о золоте

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

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

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

По сравнению с бриллиантами, золото является большой редкостью.

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

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

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

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

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

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

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

Как сделать Золото из Воды?

Источник: www.infoniac.ru