Как образуется золото природе. Как происходит образование золота в природе

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.

Желтый металл, простой химический элемент с атомным номером 79. Предмет вожделения людей во все времена, мерило ценности, символ богатства и власти. 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.



Слияние нейтронных звезд

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.

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.

К 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 немного более 50 тонн.

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.

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?

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.