Золото в природе

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. 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.

Иногда содержания золота исключительно большие. Например, в Неваде (США) из партии руды весом 47 т было получено 900 кг золота, а в Новом Южном Уэлсе (Австралия) из 10 т руды было добыто 3,5 т золота. Конечно, такие случаи исключительно редки.

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.

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.