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.

Золото… Желтый металл, простой химический элемент с атомным номером 79. Предмет вожделения людей во все времена, мерило ценности, символ богатства и власти. Кровавый металл, порождение дьявола. Сколько человеческих жизней было погублено ради обладания этим металлом!? И сколько еще будет погублено?

В отличие от железа или, например, от алюминия, золота на Земле очень мало. За всю свою историю человечество добыло золота столько, сколько оно добывает железа за один день. Но откуда же этот металл появился на Земле?

Считается, что Солнечная система образовалась из остатков взорвавшейся когда-то в глубокой древности сверхновой. В недрах той древней звезды происходил синтез химических элементов тяжелее водорода и гелия. Но в недрах звезд не могут синтезироваться элементы тяжелее железа, и стало быть, золото не могло образоваться в результате термоядерных реакций в звездах. Так, откуда же этот металл вообще появился во Вселенной?

Похоже, астрономы теперь могут ответить на этот вопрос. Золото не может рождаться в недрах звезд. Но оно может образоваться в результате грандиозных космических катастроф, которые ученые буднично называют гамма-всплесками (ГВ).

Астрономы пристально наблюдали за одним из таких гамма-всплесков. Данные наблюдений дают достаточно серьезные основания считать, что эта мощная вспышка гамма-излучения произведена столкновением двух нейтронных звезд – мертвых ядер звезд, погибших в сверхновом взрыве. Кроме того, уникальное свечение, сохранявшееся на месте ГВ в течение нескольких дней, указывает на то, что во время этой катастрофы образовалось значительное количество тяжелых элементов, в том числе – золото.

«По нашим оценкам, количество золота, образовавшегося и выброшенного в пространство во время слияния двух нейтронных звезд, может сотавить более 10 лунных масс»,– сказал ведущий автор исследования Эдо Бергер из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра (CfA) во время пресс-конференции CfA в Кембридже, штат Массачусетс.

Гамма-всплеск (ГВ) – это вспышка гамма-излучения от чрезвычайно энергичного взрыва. Большинство ГВ обнаруживаются в очень отдаленных областях Вселенной. Бергер и его коллеги изучали объект GRB 130603B, находящийся на расстоянии 3,9 миллиардов световых лет. Это один из самых близких ГВ из замеченных до настоящего времени.

ГВ бывают двух видов – длинные и короткие, в зависимости от того, сколько длится вспышка гамма-лучей. Длительность вспышки GRB 130603B, зафиксированной спутником НАСА «Свифт», составила менее двух десятых секунды.

Хотя само гамма-излучение исчезло быстро, GRB 130603B продолжал светить в инфракрасных лучах. Яркость и поведение этого света не соответствовали типичному послесвечению, которое возникает при бомбардировке ускоренными частицами окружающего вещества. Свечение GRB 130603B вело себя так, как будто оно исходит из распадающихся радиоактивных элементов. Вещество, богатое нейтронами, выброшенное при столкновении нейтронных звезд, может превратиться в тяжелые радиоактивные элементы. Радиоактивный распад таких элементов порождает инфракрасное излучение, характерное для GRB 130603B. Именно это и наблюдали астрономы.

По вычислениям группы, во время взрыва было выброшено вещества с массой около одной сотой солнечной. И часть этого вещества была золотой. Примерно оценив количество золота, образовавшегося во время этого ГВ, и число таких взрывов, произошедших за всю историю Вселенной, астрономы пришли к предположению, что все золото во Вселенной, в том числе и на Земле, возможно, было образовано во время таких гамма-всплесков.

Вот еще одна интересная, но ужасно спорная версия:

В процессе формирования Земли расплавленное железо спускалось вниз к её центру, чтобы составить её ядро, увлекая с собой большинство драгоценных металлов планеты, таких как золото и платина. Вообще, драгметаллов в ядре хватит на то, чтобы покрыть их слоем четырёхметровой толщины всю поверхность Земли.

Перемещение золота в ядро должно было лишить внешнюю часть Земли этого сокровища. Однако распространённость благородных металлов в силикатной мантии Земли превышает расчётные величины в десятки и тысячи раз. Уже обсуждалась идея о том, что это свалившееся на голову сверхизобилие имеет своей причиной катастрофический метеоритный ливень, который настиг Землю после образования её ядра. Вся масса метеоритного золота, таким образом, вошла в мантию обособленно и не пропала глубоко внутри.

Для проверки этой теории доктор Маттиас Виллболд и профессор Тим Эллиот из Бристольской изотопной группы Школы наук о Земле подвергли анализу собранные в Гренландии профессором Оксфордского университета Стивеном Мурбатом породы, возраст которых насчитывает около 4 миллиардов лет. Эти древние камни дают уникальную картину состава нашей планеты вскоре после формирования ядра, но до предполагаемой метеоритной бомбардировки.

Затем ученые начали исследовать содержание вольфрама-182 и в метеоритах, которые называют хондритами, – это один из главных строительных материалов твердой части Солнечной системы. На Земле нестабильный гафний-182 распадается cобразованием вольфрама-182. А вот в космосе из-за космических лучей этот процесс не происходит. В результате стало ясно, что образцы древних горных пород содержат на 13% больше вольфрама-182 по сравнению с более молодыми горными породами. Это дает геологам основание утверждать, что когда Земля уже имела твердую кору, на нее обрушилось около 1 миллиона триллионов (10 в 18-й степени) тонн астероидного и метеоритного вещества, которое имело более низкое содержаниевольфрама-182, но при этом гораздо большее, чем в земной коре, содержание тяжелых элементов, в частности золота.

Будучи весьма редким элементом (на килограмм породы приходится всего около 0,1 миллиграмма вольфрама), подобно золоту и другим драгоценным металлам он должен был войти в ядро в момент его формирования. Как и большинство других элементов, вольфрам подразделяется на несколько изотопов – атомов со сходными химическими свойствами, но слегка различающимися массами. По изотопам можно с уверенностью судить о происхождении вещества, а смешивание метеоритов с Землей должно было оставить характерные следы в составе её изотопов вольфрама.

Доктор Виллболд заметил в современной породе сокращение количества изотопа вольфрама-182 на 15 миллионных долей по сравнению с гренландской.

Это небольшое, но многозначительное изменение превосходно согласуется с тем, что и требовалось доказать – что избыток доступного золота на Земле является положительным побочным эффектом метеоритной бомбардировки.

Доктор Виллболд говорит: «Извлечение вольфрама из каменных образцов и анализ с необходимой точностью его изотопного состава были крайне сложной задачей, принимая во внимание небольшое количество имеющегося в камнях вольфрама. Фактически, мы стали первой в мире лабораторией, которая успешно выполнила измерения такого уровня».

Упавшие метеориты смешались с земной мантией в ходе гигантских конвекционных процессов. Задачей-максимум на будущее является выяснение продолжительности этого перемешивания. Впоследствии геологические процессы сформировали континенты и привели к концентрации драгоценных металлов (а также вольфрама) в залежах руды, которая добывается в наши дни.

Доктор Виллболд продолжает: «Результаты нашей работы показывают, что большая часть драгоценных металлов, на которых основывается наша экономика и многие ключевые производственные процессы, была занесена на нашу планету по счастливой случайности, когда Землю накрыло где-то 20 квинтиллионами тонн астероидного вещества».

Таким образом, мы обязаны своими золотыми запасами настоящему потоку ценных элементов, которые оказались на поверхности планеты благодаря массированной астероидной «бомбардировке». Потом в ходе развития Земли в течение последних миллиардов лет золото вступило в круговорот пород, появляясь на ее поверхности и вновь скрываясь в глубинах верхней мантии.

Но теперь ему путь к ядру закрыт, и большое количество этого золота просто обречено оказаться в наших руках.

Слияние нейтронных звезд

И еще мнение другого ученого:

Происхождение золота оставалось до конца невыясненным, поскольку, в отличие от более легких элементов, таких как углерод или железо, оно не может образовываться непосредственно внутри звезды, — признался один из исследователей центра Эдо Бергер.

Ученый пришел к этому выводу, наблюдая за гамма-всплесками — масштабными космическими выбросами радиоактивной энергии, вызванными столкновением двух нейтронных звезд. Гамма-всплеск был замечен космическим аппаратом НАСА Swift и длился всего двух десятых секунды. А после взрыва осталось свечение, которое постепенно исчезало. Свечение же при столкновении таких небесных тел свидетельствует о выбросе большого количества тяжелых элементов, утверждают специалисты. А доказательством того, что после взрыва образовались тяжёлые элементы, можно считать инфракрасный свет в их спектре.

Дело в том, что нейтронно-богатые вещества, выброшенные при коллапсе нейтронных звезд, могут генерировать элементы, претерпевающие радиоактивный распад, при этом испуская свечение преимущественно в инфракрасном диапазоне, — объяснял Бергер. — И мы полагаем, что при гамма-всплеске выбрасывается примерно одна сотая доля материала солнечной массы, в том числе золото. Причем, количество золота, произведенного и выброшенного во время слияния двух нейтронных звезд, может быть сравнимо с массой 10 Лун. А стоимость такого количества драгоценного металла равнялась бы 10 октильонам долларов — это 100 трлн в квадрате .

Для справки, октильон — это миллион септиллионов или миллион в седьмой степени; число, равное 1042 и записываемое в десятичной системе как единица с 42 нулями.

Также сегодня учеными установлен тот факт, что практически все золото (и прочие тяжелые элементы) на Земле — космического происхождения. Золото, оказывается, попало на Землю в результате астероидной бомбардировки, которая произошла в далекие времена после застывания коры нашей планеты.

Практически все тяжелые металлов «утонули» в мантии Земли на самом раннем этапе формирования нашей планеты, именно они образовали твердое металлическое ядро в центре Земли.

Алхимики XX века

Еще в 1940 году американские физики А. Шерр и К. Т. Бэйнбридж из Гарвардского университета начали облучать нейтронами соседние с золотом элементы – ртуть и платину. И вполне ожидаемо, облучив ртуть, получили изотопы золота с массовыми числами 198, 199 и 200. Их отличие от естественного природного Au-197 в том, что изотопы неустойчивы и, испуская бета-лучи, максимум за несколько дней опять превращаются в ртуть с массовыми числами 198,199 и200.

Но все равно это было здорово: впервые человек смог самостоятельно создавать нужные элементы. Вскоре стало понятно, как вообще можно получить настоящее, стабильное золото-197. Это можно сделать, используя только изотоп ртути-196. Этот изотоп достаточно редок – его содержание в обычной ртути с массовым числом 200 составляет около 0,15%. Его надо бомбардировать нейтронами, чтобы получить малоустойчивую ртуть-197, которая, захватив электрон, и превратится в стабильное золото.

Однако расчеты показали, что если взять 50 кг природной ртути, то в ней будет всего 74 грамма ртути-196. Для трансмутации в золото реактор может дать поток нейтронов 10 в 15-й степени нейтронов на кв. см в секунду. С учетом того, что в 74 г ртути-196 содержится около 2,7 на 10 в 23-й степени атомов, для полной трансмутации ртути в золото потребовалось бы четыре с половиной года. Это синтетические золото стоит бесконечно дороже золота из земли. Но это означало, что для образования золота в космосе тоже нужны гигантские потоки нейтронов. И взрыв двух нейтронных звезд как раз все объяснял.

И еще подробности про золото:

Немецкие ученые подсчитали, что для того, чтобы на Землю был занесен присутствующий сегодня объем драгметаллов, понадобились всего 160 металлических астероидов, диаметром около 20км каждый. Специалисты отмечают, что геологический анализ различных благородных металлов показывает, что все они появились на нашей планете примерно в одно и то же время, однако на самой Земле не было и нет условий для их естественного происхождения. Именно это натолкнуло специалистов на космическую теорию появления благородных металлов на планете.

Слово «gold», по мнению лингвистов, произошло от индо-европейского термина «желтый» как отражение наиболее заметной характеристики этого металла. Этот факт находит свое подтверждение в том, что произношение слова «gold» на разных языках похоже, например Gold (по-английски), Gold (по-немецки), Guld (по-датски), Gulden (по-голландски), Gull (по-норвежски), Kulta (по-фински).

Золото в земных недрах

В ядре нашей планеты содержится в 5 раз больше золота, чем во всех остальных породах, доступных для разработки, вместе взятых. Если бы все золото ядра Земли вылилось на поверхность, то покрыло бы всю планету слоем толщиной полметра. Интересно, что в каждом литре воды всех рек, морей и океанов растворено около 0,02 миллиграмма золота.

Определено, что за все время добычи благородного металла из недр было извлечено около 145 тысяч тонн (по данным других источников – около 200 тысяч тонн). Производство золота растет из года в год, но основной рост пришелся на конец 1970-х годов.

Чистота золота определяется различными путями. Carat (в США и Германии пишется «Karat») первоначально был единицей массы на основе семян рожкового дерева «carob tree» (созвучно со словом «карат»), используемого древними торговцами Среднего Востока. Карат сегодня в основном используется при измерении веса драгоценных камней (1 карат = 0,2 грамма). Чистоту золота также можно измерить в каратах. Эта традиция восходит к древним временам, когда карат на Ближнем Востоке стал мерилом чистоты золотых сплавов. Британский карат золота – неметрическая единица оценки содержания золота в сплавах, равная 1/24 массы сплава. Чистое золото соответствует 24 каратам. Чистота золота сегодня измеряется также и понятием химической чистоты, то есть тысячных долях чистого металла в массе сплава. Так, 18 карат – это 18/24 и в пересчете на тысячные доли соответствует 750-й пробе.

Добыча золота

В результате природного концентрирования примерно лишь 0,1% всего золота, содержащегося в земной коре, доступно, хотя бы теоретически, для добычи, однако благодаря тому, что золото встречается в самородном виде, ярко блестит и легко заметно, оно стало первым металлом, с которым познакомился человек. Но природные самородки редки, поэтому самый древний способ добычи редкого металла, основанный на большой плотности золота, – промывание золотоносных песков. «Добыча промывного золота требует только механических средств, а потому немудрено, что золото известно было даже дикарям и в самые древние исторические времена» (Д.И.Менделеев).

Но богатых золотых россыпей почти не осталось, и уже в начале XX века 90% всего золота добывали из руд. Сейчас многие золотые россыпи практически исчерпаны, поэтому добывают, в основном, рудное золото, добыча которого во многом механизирована, но производство остается трудным, так как часто находится глубоко под землей. В последние десятилетия постоянно росла доля более рентабельных открытых разработок. Месторождение экономически выгодно разрабатывать, если в тонне руды содержится всего 2-3г золота, а при содержании более 10 г/т оно считается богатым. Существенно, что затраты на поиск и разведку новых золотых месторождений составляют от 50 до 80% всех затрат на геологоразведочные работы.

Сейчас крупнейшим поставщиком золота на мировой рынок является Южная Африка, где шахты достигли уже 4-километровой глубины. В ЮАР находится самый большой в мире рудник Вааль-Рифс в Клексдорпе. ЮАР – единственное государство, где золото – главный продукт производства. Там его добывают на 36 крупных рудниках, на которых трудятся сотни тысяч человек.

В России добыча золота ведется из рудных и россыпных месторождений. О начале его добычи мнения исследователей расходятся. По-видимому, первое отечественное золото было добыто в 1704 году из Нерчинских руд вместе с серебром. В последующие десятилетия на Московском монетном дворе золото выделяли из серебра, которое содержало немного золота в виде примеси (около 0,4%). Так, в 1743-1744гг. «из золота, обретающегося в серебре, выплавленном на Нерчинских заводах», было изготовлено 2820 червонцев с изображением Елизаветы Петровны.

Первую в России золотую россыпь обнаружил весной 1724 года крестьянин Ерофей Марков в районе Екатеринбурга. Ее эксплуатация началась только в 1748 года. Добыча уральского золота медленно, но неуклонно расширялась. В начале XIX века были открыты новые месторождения золота в Сибири. Открытие (в 1840-е гг.) Енисейского месторождения вывело Россию на первое место в мире по добыче золота, но еще до этого местные охотники-эвенки делали из золотых самородков пули для охоты. В концу XIX века Россия добывала в год около 40т золота, из них 93% – россыпного. Всего же в России до 1917 год было добыто, по официальным данным, 2754т золота, но по оценкам специалистов – около 3000т, причем максимум пришелся на 1913 год (49т), когда золотой запас достиг 1684т.

С открытием богатых золотоносных районов в США (Калифорния, 1848г.; Колорадо, 1858г.; Невада, 1859г.), Австралии (1851г.), Южной Африке (1884г.), Россия утратила свое первенство в добыче золота, несмотря на то, что были введены в эксплуатацию новые месторождения, главным образом в Восточной Сибири.
Добыча золота велась в России полукустарным способом, разрабатывались преимущественно россыпные месторождения. Свыше половины золотых приисков находилось в руках иностранных монополий. В настоящее время доля добычи из россыпей постепенно снижается, составляя к 2007 году немного более 50 тонн. Менее 100 тонн добывается из рудных месторождений. Окончательная переработка золота ведется на аффинажных заводах, ведущим из которых является Красноярский завод цветных металлов. На его долю приходится аффинаж (очистка от примесей, получение металла пробы 99,99%) около 50% добываемого золота и большая часть платины и палладия, добываемых в России.

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.

Синтетический кристалл золота

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.

Золото — неизменный востребованный символ благосостояния и роскоши, предмет вожделения и смысл жизни представителей многих поколений.

Редкой удачей и мечтой практически каждого человека считается обнаружение «золотой жилы», способной решить материальные проблемы в один миг. Как ? Отыскать свой «кусочек счастья» практически нереально из-за его труднодоступности. Местонахождение драгоценного металла известно лишь единицам посвященных, хотя поистине золото в природе достаточно широко распространено. Присутствуя практически везде (в животных и растительных организмах, в воде и почве), оно находится в столь ничтожной концентрации и раздробленном состоянии, что ощутить его присутствие возможно только путем логического мышления и глубокого знания.

С точки зрения физики и химии, золото — хороший проводник тепла и электричества, а также пластичный металл с высокой степенью ковкости, способной преобразовать его в изделие тоньше человеческого волоса. Как выглядит золотое украшение, знает каждый, равно как и то, что в ювелирной отрасли качественные продукты образуются в сплавах с медью, серебром и никелем, придающими изделию необходимую прочность.

Одна из них утверждает, что результатом появления стало массовое падение небесных объектов с содержанием этого металла, который, попав внутрь земной коры, распределился в ней и постепенно проникал на земную поверхность вследствие вулканической деятельности.

Вторая версия, самая распространенная, предполагает, что золото изначально входило в состав материи, сформировавшей Землю.

В любом случае золото образуется в результате изменений, происходящих в глубине земной коры при больших температурах и колоссальном давлении.

Территории значительного скопления золота, добываемого промышленным методом, называются месторождениями. Также золото можно найти в россыпях и небольших залежах.

Типы месторождений

По своему типу месторождения, встречающиеся достаточно редко, делятся на 2 вида: первичные и вторичные.

• Коренные месторождения

Коренные (первичные). Возникают в связи с происходящими природными процессами и находятся преимущественно в горной местности. Во время вулканической активности потоки магмы с содержащимися в ней сплавами собственных соединений, минералами земной коры и водой вырываются на поверхность по разломам и трещинам, где через некоторое время остывают. Это приводит к их распаду и появлению кварцевых жил с содержанием золота. Причем драгоценный металл представлен в форме мельчайших крупинок, невидимых вооруженному глазу, и количественно зависит от условий формирования кварцевых жил и их химического состава.

• Металлы в сплавах с золотом

Золото обычно находится в сплавах с такими металлами, как серебро, платина, медь, цинк и свинец. Причем в процессе его выявления просматривается интересная взаимосвязь: месторождения с весомым содержанием серебра скудны на искомое золото, и наоборот: золотоносные источники не могут похвастаться серебром в достаточном количестве.

Часть золота добывается как сопутствующий металл при разработке рудников с содержанием серебра, свинца, меди, никеля, цинка и металлов платиновой группы.

Первичные залежи золота образовывались несколькими способами, но всегда были взаимосвязаны с магматическими породами. Разработка коренных месторождений в большинстве своем пришлась на 20 век, в котором появление новых технологий добывания из руды золота обусловило активные поиски золотоносных рудников. Территориально первичные месторождения расположены чаще всего в недрах Земли и требуют шахтного метода добычи.

• Вторичные месторождения

Россыпные (вторичные). Чаще всего располагаются ближе к поверхности, по течению рек, но могут скрываться под значительными пластами пустой породы. Формирование месторождений вторичного характера обусловлено разрушением пород, содержащих начальные образования золота. Непосредственное влияние на данный процесс оказывают факторы физического и химического характера: подземные воды, температурные перепады, осадки, деятельность микроорганизмов. Вода, играющая существенную роль в перемещении высвободившегося золота, со временем размывает горные породы и уносит вниз отломанные куски, дробя их во время движения на более мелкие части. Так как золото — это один из самых тяжелых металлов, то оно, не вступая в реакцию с водой, может накапливаться в образованных рельефом местности неровностях, на дне рек и других водоемов, откуда потом добывается.

Вторичные месторождения разнообразны (по территориальному расположению, величине и способу образования) и могут разрушаться, способствуя миграции золота и новому образованию россыпей. Россыпи могут возникать при изменениях природного ландшафта, в случае разрушения первичных месторождений.

Богатая россыпь может быть образована скоплением золота из нескольких жил в одном пространстве.

Как выглядит золото

Золото в россыпях, как правило, не нуждается в извлечении из твердой руды, что делает его легкодоступным. Поэтому усилия по его обнаружению большей частью приходятся на поиски месторождений именно россыпного характера, так как добыча драгоценного металла в них гораздо проще и ведется путем снятия пласта пустой породы, прикрывающей россыпь.

За счастье считается обнаружение крупных самородков золота — прекрасных нерукотворных произведений природы, встречающихся достаточно редко. В мире их существует лишь несколько десятков, причем у каждого есть свое уникальное имя. Самый солидный самородок России весом более 36 кг был обнаружен на Урале в 1842 году. А чемпионами чемпионов считаются австралийский самородок 1869 года массой 70,9 кг с содержанием золота 69,6 кг и огромная глыба, именуемая «Плитой Холтерманна», весом 235,14 кг с чистым золотом в ней 82,11 кг, найденная в 1871 году.

Как выглядит большая часть остальных самородков — истории неизвестно, так как многие слитки подверглись переплавке — процессу, губительному для таких произведений искусства.

Цифровая статистика золотодобычи

В истории зафиксированы богатейшие скопления рудного и рассыпного золота с содержанием 100 грамм и более драгоценного металла на тонну породы. Небольшие участки были отмечены содержанием золота в килограммовом содержании на тонну руды.

Современные рудники считаются богатыми, если на 1000 кг руды приходится более 10 грамм золота, а рентабельной нормой является показатель 4-5 грамм на тысячу килограмм. Доходность и материальная оправданность, помимо в породе, определяется по таким показателям, как глубина залегания рудных жил, характер породы, транспортные условия, освоенность территории.

К слову, первые находки драгоценного металла приходились именно на россыпные месторождения: Люди обнаруживали небольшие самородки в руслах рек и на берегах ручьев. С россыпями связаны золотые лихорадки на Аляске, в Австралии и Калифорнии; в 19 веке на такие месторождения приходилось 90% мирового количества золота. На протяжении 20 века эта цифра неуклонно понижалась и составила 2% в 1971 году. В последнее время процент немного увеличился за счет оживления добычи золота в старых (даже заброшенных) рудниках и новых местонахождениях. Особенно это касается Колумбии, Бразилии и ряда других стран.

Если рассматривать запасы золота в природе в разрезе стран, то 1 место занимают США, насчитывающие 59 месторождений с запасами золота более 13 тысяч тонн; следом идут Канада и ЮАР с подобными показателями; Россия занимает 4 место с добычей золота более 9 тысяч тонн на 33 месторождениях.

100 великих тайн Земли Волков Александр Викторович

Откуда взялось на Земле золото?

В пору экономических кризисов люди всеми способами пытаются спасти свои сбережения – например, скупают золото. Любопытно, что этот металл, как убедились астрономы, тоже рождается в эпоху кризисов, но не земных, а небесных. Компьютерные модели, представленные астрофизиками, свидетельствуют, что идеальные условия для синтеза золота возникают при катастрофических событиях в мире звезд. В это время вспыхивают термоядерные реакции, которые порождают в большом количестве тяжелые элементы, в том числе вожделенный металл. Но в недрах каких небесных объектов это может происходить?

Долгое время ученые предполагали, что золото рождается при взрывах сверхновых звезд. Однако этот сценарий не мог объяснить характер распределения тяжелых элементов во Вселенной. Другое дело – столкновения нейтронных звезд (они возникают на месте взорвавшихся звезд, если те не превратились в черные дыры). По оценкам астрономов, их только в нашей Галактике около миллиарда, хотя в большинстве своем они пока не обнаружены.

Эти звезды – поистине рай небесный для физиков. Ни в одной лаборатории мира нельзя воссоздать условия, царящие там. Прежде всего, поражает их плотность. Вещество в них сжато сильнее, чем в атомном ядре. Так что нейтронная звезда диаметром около 20 километров оказывается в 1,4-3 раза массивнее Солнца. Это означает, что чайная ложка звездной пыли будет весить около миллиарда тонн – больше, чем все люди, населяющие нашу планету, вместе взятые.

Идеальные условия для синтеза золота возникают при катастрофических событиях в мире звезд

Как показывают модельные расчеты, при столкновении двух нейтронных звезд в окружающее пространство мгновенно – за тысячную долю секунды! – выбрасывается большое количество необычайно раскаленного звездного вещества. Его масса в несколько раз превышает массу Юпитера.

Когда плазма остывает до температуры менее 10 миллиардов градусов, в ней начинаются цепные реакции, которые сопровождаются быстрым захватом большого количества нейтронов. Это приводит к образованию тяжелых элементов.

Ученые соотнесли картину распределения этих элементов, полученную путем моделирования на компьютере, и оценили предполагаемое число столкновений нейтронных звезд. Соотнесли и убедились, что именно подобные события, очевидно, и породили большую часть золота, платины, урана, содержащихся во Вселенной. Почти все то золото, ради которого люди гибли веками, – это золото звезд нейтронных.

Когда же оно возникло? Как попало на нашу планету?

Точное время синтеза золотых запасов Земли можно установить только приблизительно. Например, предполагается, что возраст этого золота – не более 10 миллиардов лет, ведь именно таков возраст Млечного Пути. Незримые «космические фабрики» по производству драгметаллов открылись в нашей Галактике лишь после того, как она сформировалась. После того как звезды в ней старились, взрывались, превращались в черные дыры или нейтронные звезды, а те время от времени сталкивались друг с другом. Под громовой аккомпанемент этой «космической алхимии» различные вещества, содержавшиеся в недрах нейтронных звезд, словно по мановению волшебной палочки, превращались в золото. Так что земные богатства (хотя бы некоторые) вдвое старше Земли. Им – почти 10 миллиардов лет.

Разумеется, атомы золота проделали долгий путь, прежде чем попали к нам на планету. Многие из них достигли наших палестин еще в ту отдаленную эпоху, когда на месте Солнечной системы вращалась обширная туманность из газа и пыли. Постепенно пылинки и небольшие крупицы, содержавшиеся в протопланетном диске, сталкивались и слипались, что вело к образованию твердых сгустков – планетезималей. В них уже содержались крупицы золота.

Планетезимали превращались в протопланеты. Когда, наконец, около 4,56 миллиарда лет назад возникла Земля, она была покрыта океаном магмы. В нем и происходило разделение химических элементов. Так, еще около 4,5 миллиарда лет назад, когда земная мантия пребывала в расплавленном состоянии, содержавшиеся в ней тяжелые металлы, в том числе золото, погрузились вглубь и образовали земное ядро. Мантия же сформировалась из более легких элементов – прежде всего горных пород.

По оценкам ученых, сегодня в недрах нашей планеты, на большой глубине, таится столько золота, что его запасов хватит, чтобы покрыть всю поверхность Земли слоем в 4 метра высотой. Перед этой апокалипсической картиной – Земля задыхается, скованная мертвенным бременем золота, – меркнут средневековые легенды о золотых дворцах и башнях Востока.

Впрочем, немало вожделенного металла залегает довольно близко к поверхности Земли. Мантия нашей планеты и ее кора содержат в десятки тысяч раз больше золота, чем допускает теория. Здесь также много платины и других ценных металлов. А ведь все они еще 4,5 миллиарда лет назад должны были погрузиться в глубь Земли. Почему же золото не кануло в земных недрах, а сохранилось прямо у нас под ногами – сея извечные войны среди людей, плодя злобу и смерть?

История появления золотоносных жил теперь, когда мы узнали, как золото попало на нашу планету, стала вызывать вопросы у ученых. Пытаясь разгадать этот «алхимический секрет», Матиас Уилболд и его коллеги из Бристольского университета проанализировали содержание вольфрама в пробах, взятых из мантии Земли. Один из его изотопов – вольфрам-182 – стал для них «меткой», позволившей выяснить некоторые подробности геологической истории планеты. Точный анализ содержания изотопа свидетельствует, что почти во всех пробах этот показатель одинаков. Исключение составляют разве что древнейшие образцы пород, собранные в Западной Гренландии. Там концентрация вольфрама-182 заметно выше. Самое примечательное, что эти образцы (их возраст – более 3,8 миллиарда лет) относятся к той эпохе, когда молодая Земля еще не подверглась интенсивной космической бомбардировке.

Почему же потом этот показатель начал снижаться? Дело в том, что вольфрам редко встречается в метеоритах. Когда около 3,8 миллиарда лет назад в сторону Земли устремилось множество астероидов, содержание вольфрама в ее мантии поневоле уменьшилось. Чем больше метеоритов падало на Землю, пополняя ее верхние слои, тем ниже становился этот показатель. Сегодня он почти повсеместно одинаков. Лишь наиболее древние образцы пород, относящиеся к эпохе, которая предшествовала Великой космической бомбардировке, сохранили свой прежний химический состав.

Зато, по оценкам геологов, за счет метеоритов, усеявших поверхность Земли, ее масса возросла почти на один процент. Никогда впоследствии наша планета не прибавляла так резко в весе. В этом космическая бомбардировка пошла ей на пользу.

Как и в другом: содержание золота и прочих драгоценных металлов в верхних слоях планеты вновь увеличилось. Когда-то они сыпались с неба буквально градом. Принесенные из космоса вещества, в том числе крупицы золота и платины, откладывались на поверхности молодой планеты, со временем смешиваясь с верхними слоями коры. Они не могли погрузиться в глубь Земли, ведь ее внутренняя структура уже окончательно сформировалась. Как отмечает Матиас Уилболд, «те самые благородные металлы, играющие важнейшую роль в нашем хозяйстве и нашей промышленности, по большей части оказались на Земле в результате случайного стечения обстоятельств – когда на планету обрушилось около 20 триллионов тонн метеоритов». Пусть это и была катастрофа – но с золотым отливом!