Откуда взялось на Земле золото? Как выглядит необработанное золото в природе, откуда оно берется и как образуется? Происходит золотом.

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, 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 . 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.

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 — первый известный человечеству металл. Так, уже в эпоху неолита, были изделия из него, служившие ритуальному, декоративному или прикладному предназначению. Но по причине его редкости, мало кто знает, как выглядит золото, в каких видах встречается и как образуется.

Более того, астрофизики до сих пор ведут напряженные научные споры по поводу того, каким же образом золото оказалось в коре нашей планеты. Интересным фактом является также то, что крошечная доля золота присутствует почти везде: в растениях, земле, животных и людях.

Но добывать его не из месторождений не выйдет, так как оно даже в самородках находится в составе других соединений. К тому же, золото составляет всего лишь одну миллионную процента от массы Земли.

Среди ученых распространены две теории, которые неодинаково вероятны. Первая теория подразумевает, что в момент, когда планета только-только начинала формироваться, в нее попало некое космическое тело, которое в итоге расплавилось в ядре при его формировании, а из ядра во время вулканических извержений и землетрясений попадало в кору.

Это менее вероятная теория, так как она не объясняет наличие золотосодержащего песка, существование золота на других планетах, астероидах, в воде и так далее, к тому же, проверка подобной теории, как и предоставление доказательств по ней попросту невозможны на данный момент.

Вторая теория, гораздо более вероятная, подразумевает, что золото уже было в материи, из которой образовалась планета. Это отлично объясняет, почему драгоценный металл относительно равномерно распределен по ее поверхности, почему встречаются самородки и золотосодержащий песок, а также многие другие моменты, которые рушат первую теорию.

Но в целом, происхождение золота до сих пор является предметом споров в среде астрофизиков, физиков, химиков и геологов.

В любом случае, образуется оно точно в недрах планеты, в условиях титанического давления и огромных температур. Иногда оттуда оно попадает наружу с землетрясениями и другими катастрофическими результатами движения внутри Земли. Почему оно залегает именно внутри?

Из-за , при образовании космического тела, его тяжелые атомы притягивались гораздо сильнее к центру сферы, чем какого-нибудь алюминия, вследствие чего наблюдается интересная статистическая тенденция: чем глубже проходит шахта, тем больше вероятность нахождения золота, но при этом, тем выше минерализация находимых самородков.

В природе необработанное золото встречается в двух видах: в виде самородков и в виде крупиц. Обычно его добывают на месторождениях. Месторождения бывают первичные и вторичные. И между ними есть разница не только в количестве добываемого металла, но и в механизме образования золота, в технологиях добычи и многом другом.

Где и как можно ? Первичные, также называемые коренными, появляются в горных регионах и связаны с активностью тектонических плит. Так, например, при извержении вулкана, магма вытекает из недр земли вместе с водой, минералами и другими элементами, из которых состоят глубины коры.

Появляются кварцевые жилы с приличным содержанием золота. Притом сам драгоценный метал в них представлен мельчайшими крупинками, которые невозможно различить невооруженным глазом.

Процент содержимого в такой жиле золота сильно зависит от:

• интенсивности и условий извержения;
• химического состава подземных пород;
• давления, под которым извергалась магма;
• времени застывания;
• погодных условий;
• и многих других химических, физических и геологических нюансов.

Залежи первичного типа могут образовываться и другими способами, но они все равно почти всегда связаны с движениями магматической породы. Разработка этого вида месторождений в большинстве своем пришлась на 20 век, когда технологический прогресс позволил людям заглянуть достаточно глубоко в горные породы.

Причиной этому стало то, что первичные месторождения залегают в недрах Земли и требуют постройки глубокой и надежной шахты, которая до 20 века была невозможна.

Вторичные, также называемые россыпными, обычно расположены куда ближе к поверхности, очень часто попадаются по течению рек. Единственное неудобство заключается в том, что иногда они залегают глубоко под толстыми слоями пустой и бесполезной породы.

Месторождения вторичного характера появляются благодаря разрушению полупустых золотосодержащих и пустых пород. Самое прямое влияние на это оказывают разнообразные явления физического и химического характера:

Вода играет главную роль в перемещении крупиц золота и их появлении: она медленно вымывает камень, дробя куски твердых отложений на мелкие части и перетирая их в песок.

Золото, будучи тяжелым и инертным металлом, не вступает в реакцию почти ни с чем, медленно скапливается в неровностях рельефа, на дне рек и озер, в песке и так далее, откуда позже и добывается. Вторичные месторождения гораздо более разнообразны, чем первичные, так, например:

• по территориальному расположению их можно найти не только в горах;
• они гораздо сильнее варьируются в величине и объеме добываемого золота;
• имеют больше путей образования.

Также они могут разрушаться, обеспечивая золоту миграцию и создавая новые россыпи. Кроме того, россыпи могут появляться в случае изменений естественного ландшафта, выраженном в разрушениях месторождений корневого типа.

Собственно, это и объясняет их название: при первом землетрясении или извержении, появляется первичное месторождение. Во второй раз на месте первичного образуется вторичное.

В чем различие между самородками и крупицами, и что из себя представляют самородки?

Даже необработанное золото из россыпных месторождениях, почти никогда не нуждается в воздействии на него химическими или техническими средствами, предназначенными для отделения золота от руды, что делает его куда более доступным.

Из-за этого прилагаемые усилия по поиску месторождений крупиц со стороны золотоискателей гораздо больше, чем по по поиску месторождений самородков, которые сначала надо очень долго выкапывать, а потом избавлять от сопутствующих элементов.

То есть, крупицы почти всегда представляют собой более-менее чистое золото, доля которого в некоторых отложениях достигает 97%. Золотая пыль может просто браться и просеиваться через специальное сито, и на нем будет оставаться золото.

Это послужило причиной к многочисленным золотым лихорадкам, поразившим в свое время Северную Америку, Россию, Австралию.

Но при этом, попадаются относительно чистые самородки золота в природе, и обнаружение крупных экземпляров считается огромной удачей не только из-за их высокой стоимости, но и из-за их вида и редкости: они представляют собой прекрасные нерукотворные произведения искусства, ведомого лишь природе, встречу с которыми можно считать исторической. Каждый из них имеет свое уникальное имя, а числом они не превосходят несколько десятков.

Вот список чемпионов в размере и массе содержимого золота:

• Австралийский самородок 1869 года массой 70,9 кг с содержанием золота 69,6 кг
• «Плита Холтерманна» — огромная глыба весом в 235,14 кг с чистым золотом в ней 82,11 кг, найденная в 1871 году
• «Желанный незнакомец» — 71,1 кг, около 30 кг чистого золота
• «Рука Судьбы» — 27 кг почти чистого золота.

Вес и процентное соотношение золота большинства других гигантских самородков истории неизвестны, потому как многие из них подверглись переплавке в слитки - процессу, губительному для таких произведений искусства.

При этом, отмечается, что из 10 самых крупных самородков, 6 имели кварцевые внедрения. Откуда берутся такие гиганты — загадка.

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.

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?

В ничтожно мизерных объемах золото имеется практически во всех горных породах, из которых состоит земная кора. Казалось бы, что человечество должно буквально сойти с ума, и стараться добыть сей металл любыми методами. Но, как оказалось, это весьма затратно, и расходы на его поиск и извлечение из горной породы не будут компенсированы количеством полученного желтого вещества. Для убедительности приведем следующий факт: в одной тонне породы можно отыскать всего 5-6 грамм драгоценного вещества. Радует лишь тот факт, что в руде разного вида его концентрация может быть неодинаковой.

Зачастую драгметалл встречается именно в кварцевых жилах, на местах залегания которых уже давно находятся промышленные месторождения. Но даже там количество добываемого золота намного меньше, чем остальных полезных металлов, расположенных в том же месте. Поэтому золотодобыча считается очень трудоемким процессом, который по сложности уступает только извлечению из руды дорогостоящей и редкой платины.

На сегодняшний день имеет место теория, согласно которой в земном ядре находится в несколько сот раз больше золота. Объясняется это тем, что в падающих на землю железосодержащих метеоритах этот металл находится в количестве, равном 5-6 грамм на одну тонну. Поскольку ядро Земли тоже является железосодержащим, то вполне обоснованно предполагать, что и там находятся золотые запасы.

Драгоценные моря

Занимателен тот факт, что отыскать этот металл можно не только в породе, но и в морской и океанической воде. Причем в разных морях и океанах его содержание совершенно разное, и самая большая концентрация наблюдается в прибережных зонах и областях с жарким климатом. Больше всего желтого вещества в Мировом океане, за которым следует Мертвое море. Для справки, в одной тонне воды этого моря находится 50 мг сего драгоценного металла. Кстати, человек уже успел предпринять попытки организовать золотодобычу на территории Мертвого моря, но потерпел неудачу.

На уровне развития современных технологий, золото вполне можно извлекать из морской воды, вот только делать это совершенно не выгодно. Дело в том, что вещество, находящееся в природе, может считаться полезным ископаемым только в том случае, если его концентрация в одном месте выше кларкового. А вот насколько выше – это уже вопрос техники и свойств самого вещества. На сегодняшний момент кларк содержания золота в воде морей не дает возможности надеяться на получение миллионов тонн драгметалла. Но все это дело времени, поскольку технологии не стоят на одном месте.

Природа устроена так, что золото находится не только в воде, но и в придонном иле. Этот факт установили путем изучения придонного ила Красного моря. Оказалось, что в нем содержится не только сам драгметалл, но и прочие полезные и ценные минералы. Снова-таки, их концентрация ничтожно мала для того, чтобы организовывать масштабную золотодобычу. Посему ученые находятся в поисках способа переработки придонного ила, поскольку до него намного легче добраться, чем до земного ядра, например.

В море металл приносят реки, которые вымывают породу на своем пути следования. Невероятно, но только Амур приносит в Татарский залив более 8-ми тонн драгметалла в год! Не стоит упускать из виду и метеориты, поскольку они ежегодно распыляются в земной атмосфере в количестве 3,5 тонн, неся с собой 18 кг. золота, большая доля которого приходится на Мировой океан. А вот действующий вулкан Этна, который находится на Сицилии, с каждым своим дневным выбросом пепла насыщает атмосферу 2,5 килограммами золота.

Оно повсюду!

На самом деле, это вещество содержится не только в камне, море или в песке, но и в грунтовых водах, телах животных и даже в растениях.

Французский химик Бертоле самым первым нашем золотые частицы в пепле растений, после чего вплотную занялся изучением этой природной особенности. Оказывается, что деревья и кусты по-разному накапливают драгоценное вещество. Так, например, из тонны березы можно выделить 0,5 мг. золота, тогда как из аналогичного объема ели – уже 1,27 мг. Самыми лучшими «аккумуляторами» считается кукуруза и хвощ полевой. И если в пепле растений обнаруживается золото, это можно считать признаком его месторождения.

Если объяснить появление металла в растениях достаточно просто, то вопрос того, как он появляется в теле животного, остается открытым. Так, например, исследователи одного из британских заповедников обнаружили золото в шерстяном покрове оленей. Примечательно, что в земле и воде, находящихся на территории заповедной зоны, золота нет и в помине.

Физические параметры и виды месторождений

Золото – это весьма тяжелый металл, с удельным весом, равным 19,3. Он необычайно ковкий и мягкий, хоть и выглядит весьма презентабельно, посему не подлежит использованию в исходном виде. В природе находится только одна разновидность золотого изотопа, массовое число которого равно 197. Самородный металл, который вы видите на фото, проходит сложную обработку – аффинаж, после чего получается химически чистое драгоценное вещество.

Различается рассыпное и рудное золото. Первый вариант находится в кварцевых породах или в сульфидных рудах. А вот россыпи являются продуктом разрушения коренных месторождений, которые накапливались в речных долинах.

Золотой самородок является естественным образованием из драгоценного металла. В водоемах часто можно найти более мелкие частицы золота в россыпях и в виде песка. Самородки же извлекают чаще всего из-под земли, в местах добычи полезных ископаемых, также они встречаются в так называемых «остаточных месторождениях», где много сотен лет назад произошло выветривание и разрушение золотоносных жил. Самородки также можно отыскать в местах добычи золота, особенно - после работы золотодобывающих драг.

Самый большой золотой самородок Welcome Stranger был найден в Австралии в 1869 году. Его вес - 97,14 кг. Точная копия самородка хранится в Мельбурне.

Происхождение золотых самородков является предметом многочисленных научных дискуссий. Золотые самородки образуются, когда кластеры кристаллов золота под воздействием очень горячей воды или сверхвысоких температур заполняют трещины в минералах наподобие кварца, или в иных твердых породах. Позже, под воздействием силы тяжести и атмосферных явлений, самородки перемещаются на глубину, покидая свое «укрытие».

Однако многие золотые самородки встречаются в районах, где нет рудного золота, но есть много рассыпного.

Вот еще 5 геологических теорий, как образуются золотые самородки:

1) Снежный ком.

Золотые самородки образуются, потому что золото - очень податливый металл. Во время перемещения мелкие частицы золота могут практически срастаться друг с другом по методу, сходному с холодной сваркой. Тем более, под воздействием давления или движения по руслу реки либо ручья.Так что по этой теории, самородок представляет собой своеобразный «снежный ком» из более мелких самородков, гравия, прочих субстанций. К слову, платиновые самородки, наоборот, распадаются, и становятся меньше и меньше.

2) Осадок.

Золотые самородки образуются в виде осадка от грунтовых вод. Известно, что если в воде растворено золото, оно имеет тенденцию к движению вниз, таким образом, если в грунтовых водах произойдет оседание золота, оно осядет на доступных камнях. Со временем масса золотого «налета» все возрастает, пока не превращается в самородок.

3) Золотые камни.

Золотые самородки формируются из больших золотых камней, которые распадаются. Поэтому их так трудно найти (практически невозможно).

4) Размывание.

Золотые самородки из современных мест добычи - это остатки размывания больших золотоносных жил. Этот процесс длился тысячи или миллионы лет.

5) Верхний слой.

Золотые самородки - это всего лишь верхняя часть рудной золотой жилы. Подтверждение тому - геологоразведка. Часто самородки являются предвестниками золотоносной жилы.

Отметим, что самородки в природе чаще всего встречаются 80% - 92% чистоты. В Австралии цифры начинаются от 95%. Чистота содержания металла может быть очень грубо оценена по цвету самородка: чем богаче и глубже оранжево-желтый отлив, тем выше содержание золота.