золото, золотые украшения

Добывать золото имеет смысл только тогда, когда его количество в руде сможет окупить затраты на добычу.
В тех случаях, когда отдельные участки горных пород содержат золото в повышенных концентрациях, мы говорим о месторождениях золота. Если концентрация золота в этих месторождениях окупает затраты на добычу, то такие месторождения называют промышленными.Месторождения золота, как и месторождения некоторых других металлов и минералов (платины, олова, вольфрама, алмазов и др.), могут быть первичными и вторичными. Золото первичных месторождений находится в коренных горных породах (в виде включений или тонких вкраплений, порой совершенно незаметных). Руды, в которых золото заметно только под микроскопом, иногда бывают богаче тех, в которых оно видно невооруженным глазом. Поэтому наличие “видимого” золота далеко не всегда говорит о том, что месторождение богатое.
Первичные (рудные, коренные) месторождения золота произошли главным образом в результате кристаллизации металла из горячих водных растворов, образовавшихся при застывании магмы. Такие месторождения геологи называют гидротермальными.
При остывании магмы, проникающей из глубин земли на поверхность, происходит постеленная кристаллизация содержащихся в ней веществ. Первой застывает силикатная магма, сульфидная более легкоплавка, поэтому она остается в жидком состоянии дольше. Силикатная магма образует, например, гранитные массивы, сульфидная заполняет трещины в этом массиве и несет в себе ряд металлов, в том числе и золото.
Последней затвердевает остаточная магма, или горячий водный раствор (гидротермальный раствор), содержащий в себе многие элементы в виде соединений мышьяка, сурьмы, хлора, фтора, углекислоты с оловом, медью, свинцом, цинком, золотом и другими металлами. Из гидротермальных растворов в трещинах застывшей магмы выкристаллизовываются различные минералы и металлы — одни раньше (при более высоких температурах), другие позже. В разных местах и в различное время состав и концентрация элементов, находящихся в растворе, могут быть также совершенно различны. Поэтому не бывает и совершенно одинаковых месторождений. Иногда в них явно преобладает какой-либо один металл (например, золото или олово), и если концентрация этого металла достигает промышленного значения, то месторождение называют монометаллическим. Если металлов с промышленными концентрациями несколько — месторождение полиметаллическое. Некоторые металлы встречаются только в таких месторождениях.
Месторождения, образованные за счет кристаллизации из горячих водных растворов, наиболее характерны для всех основных цветных металлов, они чаще всего приурочены к трещинам и жилам горных пород и носят название жильных. Для нас важно то, что большинство гидротермальных растворов, а значит, и месторождений цветных металлов содержит золото, правда, в самых разных, иногда ничтожно малых концентрациях. Следовательно, источником получения золота могут быть не только собственно золотые руды, но и руды других цветных металлов. Наибольшее значение приобрела попутная добыча золота из медных, медно-никелевых и свинцово-цинковых руд.
В зависимости от температуры кристаллизации различают месторождения гипотермальные (400-300 °С), мезотермалъные (300-150 °С) и эпитермальные (ниже 150 °С). Основные месторождения золота имеют мезотермальное происхождение, однако в последнее время стали интересоваться и зпитермальными, в которых золото, чаше всего, соседствует с серебром. В этих месторождениях серебра в десятки, а иногда и в сотни раз больше, чем золота.
Кроме гидротермальных существуют еще так называемые контактовые и магматические месторождения золота. Первые образуются, когда застывающая магма проникает в поры гранитного массива, находящегося в контакте с ней. В порах массива откладываются сульфиды, чаще всего железный колчедан (пирит). В магматических месторождениях, так же как и в контактовых, золото связано с сульфидами, но кристаллизация происходит в условиях высоких температур и металлы остаются в магме. Контактовые и магматические месторождения золота большого промышленного значения пока не имеют. Вообще же следует указать на то, что золото всегда связано либо с кварцем (кварцевые жилы), либо с сульфидами (чаще с пиритом), и в обоих случаях оно находится в самородном виде. Из химических соединений золота в месторождениях известны теллуриды — калаверит, креннерит, сильванит и другие, однако теллуридовых месторождений золота немного.
Не вступая в химические соединения с другими веществами, природное золото в то же время никогда не бывает в чистом виде. В нем всегда присутствуют примеси меди, серебра и в небольших количествах некоторых других металлов.
К металлам, способным образовывать с золотом твердые растворы, кроме меди и серебра, относятся палладий, висмут, платина, иридий, осмий и родий. Содержание последних четырех металлов в золоте обычно не превышает десятых долей процента. Большое количество меди придает золоту красный оттенок. В древнем Египте высоко ценилось золото с розоватым оттенком, изделия из которого обнаружены во многих гробницах фараонов.
Порпецит (палладистое золото) добывался только в Бразилии в XVIII веке. Его цвет не чисто желтый, а с бронзовым отливом, за что порпецит получил название “гнилое золото”.
В Калифорнии, Колумбии и на острове Борнео встречались природные амальгамы золота белого или светло-желтого цвета.
Наиболее распространено в природе серебристое золото, за ним следуют злектрум, висмутистое и медистое золото, порпецит, платинистое, иридистое, осмистое и родистое золото. В общей сложности все теллуриды золота составляют около 3 % в промышленных месторождениях, а природная амальгама встречается в единичных случаях.
Существенным источником получения золота являются вторичные, или россыпные, месторождения. Вторичными они названы потому, что образовались в результате разрушения материала рудных (коренных) месторождений, которые и являются по отношению к россыпным первичными. Каких-нибудь 50 лет назад россыпные месторождения играли основную роль в мировой добыче золота, сейчас же основой добычи стали рудные, хотя в некоторых странах и продолжается разработка россыпей. В последнее время их значение снова несколько возросло. Причина — рост цен на золото и открытие новых месторождений, прежде всего в районе реки Амазонки.
Горные породы, выходящие на поверхность земли, подвергаются воздействию меняющейся температуры воздуха, ветра, дождей и других факторов. В результате породы разрушаются (геологи называют этот процесс выветриванием) и высвобождают заключенные в них частицы металлов или минералов. Разрушение горных пород приводит к выравниванию рельефа поверхности земли, разрушенный материал высоких участков сползает и заполняет впадины и низины. Этот процесс происходил во все геологические эпохи, происходит и сейчас. Из разрушенных золотосодержащих пород высвобождается золото, иногда в виде сростков с породой, иногда в виде свободного металла, а иногда, будучи заключенным в тонкую каменную оболочку. Такая оболочка разрушается значительно позднее. Скопление разрыхленных частиц горных пород, содержащее какое-либо полезное ископаемое, называется россыпным месторождением. Эти месторождения могут содержать не только золото, но и алмазы, платину, олово и редкие металлы.
До сих пор наиболее часто разрабатывались россыпные месторождения золота, в свою очередь, промышленное значение среди них чаще всего имеют аллювиальные, или переотложенные, россыпи. Механизм их образования следующий.
Коренные месторождения, разрушаясь и превращаясь в рыхлый материал, дают начало россыпям, которые первое время остаются на том же месте, где были горные породы до разрушения. Такую россыпь геологи называют элювиальной. Под влиянием дождей, таяния снегов и мерзлых пород материал россыпи начинает сползать вниз по склону. Если россыпь оторвалась от коренного месторождения, но еще не постигла подножия склона, она получает название делювиальной. Как только россыпь достигнет подножия склона, она, как правило, встречается с водным потоком, который подхватывает ее и переносит вдоль долины. В этом случае и образуется аллювиальная, или переотложенная, россыпь. Золото, обладающее большой плотностью, выпадает на дно потока, осаждается у неровностей (западений), где скапливается иногда в значительных количествах. После того как река изменит свое русло (а такие изменения в течение геологических эпох происходят многократно), отложившееся на дне золото оказывается перекрыто толщей наносов и остается иногда вообще в стороне от современного речного русла.
Россыпи могут залегать почти на самой поверхности земли, но могут находиться и на больших глубинах. Уже разведаны россыпные месторождения на глубине 200 м. Встречаются россыпи древних речных долин, от которых на поверхности вообще не осталось каких-либо признаков.
Золото в россыпях обычно чище рудного и имеет, как говорят, более высокую пробу. Это происходит в результате того, что в процессе разрушения горных пород и переноса золота оно несколько очищается от примесей. Россыпное золото обычно отличается от рудного и своим внешним видом. Особенно это заметно в аллювиальных россыпях, где весь материал россыпи, а следовательно, и золото подвергались длительным механическим воздействиям при переносе в водных потоках. В результате частицы золота постепенно теряли острые грани, приобретали округлую форму - “окатывались”. Но вместе с окатанным в россыпи может встретиться и угловатый кусок золота. Это означает, что часть золота была в каменной оболочке и высвободилась из нее сравнительно недавно, не успев приобрести окатанный вид. Обычно по внешнему виду россыпное золото от коренного отличить нетрудно.
Россыпные месторождения располагаются ближе к поверхности земли и более доступны, чем коренные. Золото в россыпях находится в свободном виде, поэтому при подготовке к обогащению добытой горкой массы нет необходимости в таких трудоемких и дорогих операциях, как дробление и измельчение. В конечном итоге при равных содержаниях золота добыча из россыпей обходится значительно дешевле, чем из коренных месторождений. Не случайно, что в истории золотодобывающей промышленности освоение новых районов всегда начиналось с разработки россыпей. После того как россыпи истощались, переходили к разработке рудных месторождений.
Совершенно необязательно, чтобы россыпь всегда соседствовала с коренным месторождением. Бывает и так, что коренное месторождение полностью разрушено, и о том, что оно когда-то существовало, свидетельствует только наличие россыпи.
Среди специалистов одно время бытовало мнение, что золото в растворенном виде может переноситься водами, насыщенными гумусовыми кислотами, например, в богатых растительностью теплых и влажных районах. Предполагалось, что растворенное золото могло обогащать пески, через которые фильтровала вода. Иногда, таким образом, пытались даже объяснить образование в россыпи крупных самородков. Предпосылкой к этому являлось то, что самородки в россыпях всегда содержали более чистое золото, чем в коренных месторождениях.
В настоящее время твердо установлено, что самородки образуются только при разрушении коренных месторождений. Вместе с тем среди неспециалистов время от времени возникают разговоры о том, что золото в россыпях можно “выращивать”, что самородки постепенно “растут”, и т.д. Такие рассуждения полностью ошибочны.
По своему происхождению (генезису) несколько особняком стоят крупнейшие месторождения в Южной Африке, которые уже давно являются основным поставщиком золота в капиталистическом мире. Их генезис до сих пор не вполне ясен. Они сложены золотоносными конгломератами (сцементированными галечниками). Сами галечники, вероятно, образовались около 500 млн. лет назад. Специалисты пока не могут уверенно сказать, каким образом в этих галечниках появилось золото. Чаще высказывается предположение о том, что уже в более поздний геологический период по галечникам циркулировали гидротермальные растворы, которые и оставили здесь свое золото. Такое предположение подтверждается тем, что в материале, цементирующем галечники (превращающим их в конгломераты), находят минералы гидротермального происхождения. В данном случае получается так, будто древнейшая россыпь в дальнейшем была превращена в коренное месторождение. Другие считают, что доказательств циркуляции гидротермальных растворов в галечниках слишком мало, и предполагают, что первоначально была образована морская россыпь золота, которая в последующие геологические эпохи под воздействием горячей магмы приняла современный вид.
Если бы эти месторождения были менее богаты золотом, то их происхождение, по-видимому, не привлекло бы к себе такого внимания геологов. Дело в том, что галечники подобного типа могут быть золотоносными и в других районах Земли. В Канаде, например, у озера Гурон в конгломератах обнаружено месторождение золота и урана; есть золотоносные конгломераты в Гане и ряде других мест.
Если бы наверняка знать, каким образом образовались конгломераты Южной Африки, то было бы легче искать и богатейшие месторождения золота, подобные им.