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:
Ядерный синтез золота
Металлогенические эпохи
Геологические эпохи золотообразования
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.
Металлогенические эпохи
Прежде чем рассматривать аурогенические эпохи, посмотрим на эпохи общего металлогенеза (возраст указан в млн лет ):
Вендская (570-610) [пики близких цирконов: 142, 300, 370, 425, 642]. Затем пауза около 400 млн лет.
Сумийская (2400-2500). Перед этим пауза 300 млн лет.
Позднелопийская (2500-2800) [пики цирконов: 2650 (по середине), 2730].
Среднелопийская (2800-3000) [пики цирконов: 2900 (по середине)].
У Войтеховской отмечен ряд золоторудных эпох, среди которых особо выделяется позднеархейский (2.9-2.6 млрд. лет назад) [Позднелопийская], представленный месторождениями Витватерсранда, Калгурли, 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.
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!].
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.
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.
[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.]
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.
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.
[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.
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.
Гипотезы происхождения золота
Как появился на Земле металл, который стал эквивалентом стоимости и средством накопления? Происхождение золота долгое время оставалось загадкой для исследователей, предметом научных споров и гипотез. Откуда оно взялось, каковы закономерности его распределения в земной коре, условия формирования самородков и россыпей? На эти вопросы существуют частичные ответы, а как образуется золото в недрах, Земли еще предстоит найти.
Свойства металла и интересные факты
Основным свойством металла является его стойкость к коррозии. Оно является мягким и одновременно тяжелым и плотным металлом. Самый крупный самородок, весом около 90 кг, был обнаружен в Австралии.
Воды Мирового океана содержат огромные запасы благородного металла, но его концентрация очень низкая. В истории известен факт, когда была предпринята попытка взяться за извлечение золота из воды. Стоимость этого процесса оказалась очень высокой и впоследствии пришлось отказаться от мероприятия.
Помимо применения желтого металла в ювелирной отрасли, его используют в других областях:
производство деталей и проводов для компьютеров;
изготовление стекол для космических, воздушных и морских судов;
красителей;
в кулинарии (швейцарский ликер на основе корицы продается с золотыми хлопьями, весом около 13 г);
в печатном оборудовании;
в стоматологии для изготовления коронок.
Типы месторождений
Существует 2 типа месторождений желтого металла: первичные и вторичные. Первый тип, или коренные, образуются в результате природных процессов, связанных с вулканической деятельностью. В результате на поверхность по разломам и трещинам на поверхность попадают водные минеральные соединения, в которых содержится желтый металл.
При разработке месторождений преимущественно может браться во внимание факт наличия сопутствующих цветных и благородных металлов.
Россыпные, или вторичные месторождения, чаще всего находятся ближе к поверхности. Их формирование связано с процессами разрушения пород, переноса и отложения с помощью воды рек.
Исследования и гипотезы
Согласно недавним сообщениям из университета в Токио, японские ученые установили происхождение золота на Земле. С помощью специально разработанной программы удалось создать модель, которая воссоздает ранние этапы развития планеты с момента формирования земной коры. В то время отмечались столкновения Земли с астероидами. В результате таких процессов планета обогатилась драгоценным металлом.
Еще одна версия, откуда на Земле появилось золото, гласит о том, что в процессе формирования планеты расплавленное железо опускалось вниз для образования ядра. При этом расплав захватывал большинство других металлов, таких как золото и платина.
Существует теория, что обогащение Земли драгоценным металлом произошло в результате катастрофического метеоритного ливня, настигшего планету на этапе формирования ядра.
Значит, золото могло появиться на поверхности Земли не в результате астероидной бомбардировки, а в ходе развития планеты наряду с другими химическими элементами, периодически появляясь на поверхности и скрываясь в глубинах мантии.
Вторая версия предполагает, что желтый металл изначально входил в состав материи, из которой сформировалась планета. В любом случае он может появляться в результате изменений, происходящих в глубинах земной коры при высоком давлении.
Космическая теория происхождения золота
Среди металлов, благородный №79 в природе встречается очень редко. Существует гипотеза образования Солнечной системы в результате взрыва сверхновой. В недрах этой звезды происходил синтез химических элементов, которые по атомной массе тяжелее водорода и гелия. Таким образом, подтверждается гипотеза, что золото не может образоваться в результате термоядерных реакций в самих космических телах.
Как утверждают астрономы, золото может образовываться в результате больших космических катастроф, которые называются гамма-всплесками. Уникальное свечение, сохраняющееся на месте взрыва, указывает на то, что во время катастрофы может происходить образование значительного количества тяжелых элементов, в том числе золота.
По оценкам исследователей астрофизического центра, количество золота, образованного и выброшенного в пространство во время слияния двух нейтронных звезд может соответствовать 10 лунным массам.
Образовавшийся в результате столкновения материал, богатый нейтронами, может сформировать элементы, которые проходят стадию радиоактивного распада, излучая свечение.
Среди версий о том, как образовалось золото на Земле, преимущество остается за космическим происхождением в результате столкновения с другими космическими телами, произошедшее во времена застывания расплавленной коры планеты.
Различные теории происхождения золота
Происхождение золота интересует многих, ведь невероятной красоты металл известен человечеству настолько давно, что трудно назвать конкретную дату. Впрочем, вопрос происхождения драгоценных металлов до сих пор открыт. Существует несколько теорий, которые могут рассказать о том, откуда на нашей планете появилось золото, серебро и платина. Ученые то сходятся во мнении, то спорят, апеллируя к новым фактам и теориям.
Откуда появилось золото на Земле?
Теории происхождения золота
Точно сказать, откуда на Земле появилось золото, не способен ни один ученый. Пока сильные умы мира сего строят гипотезы и теряются в догадках, люди создают легенды, в которых превозносят желтый металл, его красоту и характеристики до небес.
Существует много поверий, которые рассказывают о том, когда и как появился Au на Земле. Этот элемент находится практически везде. Обычному человеку сложно представить, но в его теле содержится около 10 мг благородного металла. Золото есть в воде рек и океанов, оно находится в почве и растениях.
Так откуда взялось золото? Существует две основные теории, которые рассматривают вопрос о том, как элемент появился на нашей планете.
Одна теория рассказывает о том, что металл возник здесь уже после образования планеты. Au стал ее частью, когда на Земле бушевали вулканы и атмосфера была неблагоприятна для создания жизни. Ядро Земли было раскалено настолько, что притягивало к себе железо и другие металлы, охлаждаясь за их счет. В процессе подобной вулканической активности и появилось золото. Оно образовалось за несколько столетий и постепенно вышло на поверхность за счет извержений вулканов, землетрясений и наводнений.
Вторая теория рассказывает о том, что Au как элемент на нашей планете появился еще в момент ее формирования. Золото пришло к нам из космоса. Метеориты, падая на землю, «делали» запасы Au. Постепенно частицы метеоритов стали составляющим породы и превратились в крупные и не очень месторождения золота.
Известно, что количество всего добытого золота за время существования настолько ничтожно, что его можно сравнить с количеством железа, которое человечество добывает за один день. Добыча Au связана с определенными трудностями, и зачастую залежи металла настолько глубоко расположены в недрах земли, что извлечь его из породы просто невозможно.
Да, действительно никто не оспаривает, что вулканические процессы в недрах земли поспособствовали образованию благородного металла. Но это вовсе не говорит о том, что вулканы стали первопричиной преобразования железа или другого металла в Au.
Да к тому же условия, царившие на планете сложно назвать благоприятными для образования залежей золота. Даже самые высокие температуры не способны превратить алюминий или никель в благородный металл.
Если рассуждать о второй теории, то она считается наиболее близкой к истине. Дело в том, что о космическом происхождении металлов ученые рассуждают довольно давно. Они сравнивают количество метеоритных дождей и гамма-взрывов с количеством добытого Au.
Космическая версия происхождения золота
Вполне вероятно, что на момент формирования нашей планеты золото уже существовало, по этой причине оно довольно близко расположено к ядру Земли. Метеоритный дождь, падение астероидов и прочие катаклизмы привели к тому, что количество этого металла на нашей планете значительно увеличилось.
Исследования частиц метеоритов и других небесных тел показали, что благородные металлы неизменно присутствуют в их составе. Кстати, если переплавить все золото мира, которое было добыто человечеством и то, что находится в недрах земли, его хватит, чтобы покрыть всю поверхность нашей планеты четырехметровым слоем.
Металл мог появиться на планете и после гамма-взрыва, который дал мощную волну энергии и помог пополнить запасы золота. Впрочем, это тоже только теория, которая не дает ответа на вопрос.
Ранее считалось, что металл образовывается в недрах земли в толщах магматических пород. При извержении вулканов, под действием температур элементы каким-то образом перевоплощались в благородные металлы. После под действием тех же самых извержений Au и другие элементы вышли на поверхность. А часть золота осталась в ядре. Впрочем, эта теория позднее была подвергнута жесткой критике и признана маловероятной.
Естественно, что это не все теории, которые были выдвинуты учеными. От некоторых гипотез пришлось отказаться, поскольку они были опровергнуты. Другие же превратились в фантастические истории и также не нашли подтверждения. Но наука не стоит на месте и сегодня существует одна теория, которая признана мировой общественностью как наиболее реальная.
Современный взгляд на ситуацию
В земной коре достаточно полезных элементов, но большая часть золота находится в ядре. По этой причине ученые задумались о том, что повлияло на процесс формирования залежей благородного металла.
Существует теория, что металл появился на нашей планете, как и пыль, он просто годами оседал на поверхности земли. В те годы наша планета находилась в расплавленном состоянии, происходило это после взрыва. Земля сама притягивала космическую пыль, в которой содержался Au.
В космосе пыль с высокой концентрацией благородных металлов образовалась в процессе разрушения нейтронных звезд. Это своеобразные космические тела, которые возникли в процессе эволюции звезд. Поскольку пыль присутствует повсеместно, это объясняет, почему золото содержится в организме человека, животных, растений, воде и почве.
Но есть один нюанс: ученым удалось установить, что некоторое количество Au содержится в астероидах и метеоритах. Но вот доказать то, что металл оседал на поверхности земли в качестве пыли, пока не удалось. Но и опровергнуть эту теорию исследователи пока не в состоянии.
Но не только пыль от разрушенных нейтронных звезд содержит благородный металл. Некоторая часть его появилась на земле при тяжелой бомбардировке. Произошло это примерно четыре миллиардов лет назад. А еще в результате бомбардировки на Луне образовалось большое количество кратеров. Итак, астероиды падали на нашу планету и постепенно смешивались с почвой, они глубоко проникали в породу и, распавшись на миллионы частиц, превратились в месторождения благородного металла.
Если говорить о правдоподобности, то эту теорию можно считать наиболее реалистичной. Она помогает объяснить, откуда на нашей планете появился металл и каким образом он на нее попал.
Au в большом количестве находится в ядре, но этот металл имеет расплавленное состояние. Его добыча связана с определенными трудностями, по этой причине ее считают нерентабельной. Еще Au есть в водах мирового океана: если сложить все количество элемента, которое присутствует в воде, то получится весьма приличное количество золота. Но пока люди так и не нашли способа добывать металл из воды.
В земной коре Au тоже есть, но его содержание невелико, в основном металл добывают совместно с рудой.
Интересные факты о Au
Существуют некоторые сведения, которые могут показаться интересными, они также касаются благородного металла:
Ученым удалось установить, что на нашей планете никогда не существовало и не могло существовать условий для формирования или образования благородного металла. По этой причине золото явно имеет космическое происхождение.
Наибольшей популярностью металл пользовался в XIV веке в империи инков. Инки считали, что золото имеет божественное происхождение и по этой причине преподносили богам в дар фигурки, выполненные из этого металла. Империя создала храм, который изнутри был отделан пластинами из Au. Когда испанцы узнали о таких богатствах империи, они были потрясены не только красотой изделий из золота, но и размерами его добычи.
Сегодня добыча Au связана с большими трудностями. Около 80–90 % стоимости благородного металла — это затраты на поиск нового месторождения, его разведку и разработку. Все остальное — это работа мастера, который изготавливает изделия (если речь идет о драгоценностях).
Точное количество золота, которое было добыто человечеством, неизвестно. Говорят, что если весь металл собрать и переплавить в один кусок, то он будет иметь форму куба величиной с теннисный корт. Высота куба не будет превышать двух метров.
Многим известно, что человечество не раз страдало от золотой лихорадки, но если оценивать все объемы добычи, то больше всего металла добывали в 70 годах XX века.
Au, по мнению инвесторов, самый стабильный металл. Инвестиции в золото неизменно приносят прибыль и помогают обогатиться. Наибольшей популярностью Au пользуется в странах Азии и Индии.
Долгое время на территории Руси не удавалось обнаружить ни одного крупного месторождения Au. Металл закупали за границей, а все старания правителей сводились на нет. За несколько лет поисков удалось найти лишь небольшой самородок, из которого сделали царю перстень.
На протяжении многих веков Au — это символ богатства и благополучия. Желтый цвет металла покорил многих. Конечно, ученые ведут споры о том, каким образом элемент попал на нашу планету и откуда он, вообще, взялся. А человечество продолжает наслаждаться красотой этого металла, даже не задумываясь о том, какое происхождение имеет золото. Пусть появляется новая информация, теории и легенды, мифы и гипотезы, золото всегда было окутано тайной. Может быть, по этой причине оно манит и завораживает людей.
ТОП-3 гипотезы происхождения золота: откуда оно взялось и как попало на нашу планету
Приветствую вас! Люди с древности пытались выяснить происхождение золота. В первую очередь усердствовали те, кто хотел быстро обогатиться, научившись с помощью этого знания добывать драгоценный металл из камней и мусора. Разумеется, у них ничего не получилось.
Большего успеха добились ученые — люди, движимые страстью к познанию, а не алчностью. До сих пор никто не смог в земных условиях превратить камни и мусор в золото, однако благодаря науке мы можем представить, откуда оно взялось на нашей планете.
Откуда появилось золото на Земле
Существует много версий — правдоподобных, уже опровергнутых и вовсе фантастичных. Заострю внимание на трех наиболее популярных.
Гипотеза 1
Когда-то люди думали, что благородные металлы образовались в недрах планеты и были вынесены на ее поверхность благодаря вулканическим процессам. Это предположение не подтвердилось: доказано, что природные условия на Земле никогда не были подходящими для термоядерного синтеза тяжелых элементов.
Гипотеза 2
По версии некоторых ученых, золото — продукт жизнедеятельности определенных видов анаэробных бактерий. Влияние микромира на миграцию золота и формирование естественных слитков действительно отмечается, однако биогенная гипотеза слабо объясняет появление нового химического элемента.
Гипотеза 3
Традиционная наука считает, что атомарный состав нашей вселенной сформировался в результате нуклеосинтеза, разделенного на 3 этапа:
космологический (первичный, дозвездный);
звездный (синтез ядер в недрах звезд при горении и взрывах);
синтез под действием космических лучей.
До формирования звезд Вселенная состояла из элементарных частиц и излучения, была маленькой и очень плотной. После Большого взрыва она начала охлаждаться и расширяться. Это сопровождалось первичным нуклеосинтезом, в результате которого образовались легкие элементы — гелий и литий.
2 млрд лет спустя появились звезды. В них стали протекать термоядерные реакции, сделавшие возможным появление элементов тяжелее лития. Так возникли кремний, ванадий, алюминий; но для образования ядер с атомной массой более 55,845 единиц (масса железа) по-прежнему было недостаточно давления и температуры. Ядерный синтез тяжелых элементов может быть только взрывным.
Наиболее жизнеспособная гипотеза объясняет происхождение золота гамма-всплесками — мощными вспышками электромагнитного излучения в космосе. Они сопровождают смерть звезд — вспышки сверхновых и слияние нейтронных звезд, в результате которых возможно возникновение элементов с атомной массой больше, чем у железа.
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.
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.
Свойства металла и интересные факты
Биогенная теория образования месторождений имеет забавное подтверждение. Мы сами — тоже организмы, образовывающие золотые жилы: как иначе можно назвать наши банковские хранилища, наполненные слитками? Возможно, далекие потомки будут исследовать обломки нашей цивилизации и строить теории, объясняющие появление богатств в истлевших развалинах.
А как добывается золото промышленным путем сейчас, смотрите на видео.
Заключение
Приятно сознавать, что носишь на себе не просто побрякушку, а древнюю часть Вселенной, заставшую взрывы сверхновых! Расскажите об этом друзьям, чтобы они тоже почувствовали себя причастными к космическим чудесам. До новых встреч!
Различные теории происхождения золота
Читайте в этой статье:
Никто из ученых до сих пор не может с точностью сказать, откуда на Земле взялось золото. Происхождение золота — это вопрос, который волнует многих, поскольку если знать, как этот драгоценный металл появился, можно будет синтезировать его искусственно в лабораториях, воссоздавая специальные условия. Но пока этот процесс остается загадкой, и алхимики уже много лет пытаются изобрести что-то, что сможет повлиять на возможность получения золота из другого металла.
Конечно же, ученые продолжают заниматься поисками ответов. У них появилось множество версий происхождения золота. Каждая из них имеет не только преимущества, но еще и некоторые неточности или невозможность проверить гипотезу, что делает теорию несовершенной. Несмотря на высокие технологии современности, ученые еще долго будут пытаться прийти к консенсусу по поводу этого вопроса.
Золото в камнях
Тем не менее несколько фактов о золоте все же известно. Было подсчитано количество золота и его запасы на Земле. Известно, что всего было добыто столько тонн металла, сколько добыто железа. Это, кстати, следующий вопрос, интересующий людей, почему золота так мало. Ответом на него может послужить теория о том, что все золото уже образовалось, а новых пригодных условий для его появления на Земле не предвидится.
Теории возникновения золота
На данном этапе вопросами происхождения золота занимаются геофизики и астрофизики. Несколько популярных теорий о том, откуда на Земле появилось золото:
Теория о ядерном синтезе золота была выдвинута астрофизиками. Она гласит о том, что золото образовывается в результате мощных термоядерных реакций звезд во Вселенной. В самих ядрах звезд золото образовываться не может, поскольку обладает высокой атомной массой. А вот при столкновении двух нейтронных звезд вполне возможно образование металла. Поскольку когда взрывается всего одна сверхновая звезда, концентрация нейтронов низкая для образования этого вещества. Всплески гамма-излучения при столкновении нейтронных звезд и дают образование тяжелых металлов, в том числе и золота. Материя, которая образуется при столкновении и взрыве двух небесных тел, выбрасывается в космос, где остывает и запускает каскад ядерных реакций. Вещество в дальнейшем распространяется в пространстве и становится основой для формирования новых небесных тел — планет. Оставался нерешенным и вопрос наличия золота не только в ядре планеты, но еще и в коре. Ученые объяснили это явление тем, что миллионы лет назад на Землю попадали частицы металла во время бомбардировки ее нейтронными звездами. Золото вместе с другими тяжелыми металлами стало основой ядра, а небольшие частицы так и остались в мантийной зоне. Сейчас процесс бомбардировки прекратился, ядро сформировано, и соответственно золота больше не появляется. Эта теория получила наибольшую поддержку со стороны ученых, поскольку исследования, которые проводились, были научно подтвержденными.
Вторая теория о том, откуда могло взяться золото на Земле, также связана с космосом, но имеет некоторые отличия. Ученые считают, что золото попало на Землю из-за атаки метеоритов уже после основного формирования планеты. Этим они и объясняют тот факт, что залежи золота находятся только в определенных местах, а не расположены равномерно по всей коре. Именно неравномерность содержания металлов в мантии дает преимущество этой теории. Поскольку если золото попало на Землю в период ее формирования, то оно распределилось бы равномерно, а не отдельными залежами. В итоге часть металлов проникла внутрь к ядру Земли, а часть осталась нетронутой на поверхности. В последнее время ученые пытаются доказать, что все металлы попали на планету из космоса в разные периоды формирования Земли. Изначально попавшие элементы образовали основу ядра, а те вещества, которые попали позже, остались в мантии, перемешавшись с другими породами.
Одна из новых теорий появления золота — биогенная. Она основана на том, что золото производят или пополняют его запасы микробактерии. Биологи уже проводят исследования в месторождениях золота. Считается, что природа предоставила все условия для размножения бактерий в тех местах, где был обнаружен драгметалл. А также об этом свидетельствуют состав наростов элементов на золоте и толщи субстрата коры выветривания. Появиться золото могло в качестве результата деятельности бактерий, а сам процесс достаточно медленный. Нерешенных вопросов в теории остается много, но она набирает известность, поэтому не исключено, что скоро появятся новые подробности.
Золото со дна реки
Ученые также считают, что 99% золота находится именно в ядре Земли. Проверить это практически невозможно. Но по приблизительным подсчетам золота в метеоритах можно сказать, что большая часть этого вещества и других драгоценных металлов растворилась в железе. Единственным местом, где золото не растворилось, а сохранилось в естественном виде, является ядро. Когда и какими процессами построено само ядро — никто не знает.
Образования золотых месторождений
Месторождения благородного металла также образовывались поэтапно. Для этого понадобился не один миллион лет. Первое месторождение, или зона оседания, золота и появление его в рудных жилах — Канадский и Западно-Австралийский щит. Это происходило во время архейской эры примерно 3,5 миллиарда лет назад.
Далее появлялись залежи золота на территории современной ЮАР и США. Позже появилось современное золото Судана. Следующие 1,5 миллиарда лет были периодом паузы в выталкивании золота на поверхность или его образовании. Но потом появились Восточно-Австралийский и Урало-Монгольский пояса. Двести пятьдесят миллионов лет назад возникли месторождения на Чукотке, Колыме и в Якутии. Самыми поздними местами формирования залежей золота являются зоны Камчатки, Филиппин — около 50 миллионов лет назад.
Месторождения золота образовываются в процессе геохимических реакций. Когда гидротермальные воды достигают определенной глубины и соединяются там с цианидами или органическими кислотами, частицы драгметалла могут появляться на поверхности. Далее золото включается в состав руды или выносится на поверхность в зонах гидротермальной активности.
Еще золото обнаруживают:
в островных вулканических дугах;
в древних разломах литосферных плит;
в старых горных поясах;
в вулканических поясах.
Металлогения золота интересовала и продолжает интересовать не только коммерческие организации по добыче драгметалла, но и людей, которые интересуются геологией, астрофизикой. Также свой вклад пытались внести алхимики. Как химический элемент золото исследовано, но вот о причинах и способах его появления на Земле будут говорить еще много лет.
Золото в камнях
Золото со дна реки