Различные теории происхождения золота. Как образуется и как появляется золото на планете? Физические параметры и виды месторождений

Золото - это очень тяжелый металл с удельным весом 19,3 (в природе в зависимости от количества примесей - от 12,0 и выше), ковкий и мягкий. Именно из-за большой мягкости изделия из чистого золота не изготовляют. Температура плавления золота - 1063°, кипения - 2970 . Порядковый номер золота, то есть количество протонов в его ядре, - 79.

В природе встречается только один изотоп золота с массовым числом 197 (массовым числом называют сумму протонов и нейтронов в ядре). Остальные изотопы золота получены в экспериментальных условиях. Химически чистое золото получают из самородного после сложной обработки - аффинажа.

Природное золото обычно содержит примеси серебра, меди, висмута и минералов платиновой группы. Чаще всего присутствует серебро, количество которого иногда доходит до 30-40%, такое золото называется электрум. Из остальных примесей обычно встречается медь (около 1%). В зависимости от количества примесей меняются оттенки цвета золота.
Повышенное содержание серебра придает золоту бледноватый оттенок, примесь меди зеленоватый и красноватый. Золото в природе иногда встречается в виде химического соединения с теллуром - теллуристое золото. Оно серебристого цвета с желтоватым оттенком и небольшим удельным весом порядка 7-9. Существуют два вида месторождений золота: рудные и россыпные.

Большинство рудных месторождений гидротермальные, они образовались за счет горячих водных растворов, поднимавшихся по трещинам горных пород из остывающих на глубине магматических очагов. Выпадающие из этих растворов элементы отлагаются на стенках трещин и, постепенно заполняя их, образуют жилы.

Основную массу золота добывают из гидротермальных месторождений. Гораздо меньшее значение имеют контактовые месторождения, которые образуются вблизи магматического очага за счет выноса вещества магмы в окружающие горные породы. Под воздействием паров, газов и высоких температур здесь происходит перекристаллизация горных пород, при этом образуются новые минералы, в том числе и золото. Еще меньшее значение имеют магматические месторождения, которые образуются в самом магматическом очаге при кристаллизации магмы.

Месторождения золота обычно встречаются там, где на земную поверхность выходят изверженные породы типа гранитов. Во многих местах они приурочены к крупным тектоническим зонам, которые в виде вытянутых поясов прослеживаются иногда на тысячи километров (Анды, Кордильеры, Урал и др.).

Возраст золоторудных месторождений колеблется от нескольких десятков миллионов лет до 1-2 млрд. лет.
Самые молодые месторождения - третичные - встречаются на побережье Северной, Центральной и Южной Америки, в Японии, Карпатах и других местах. Их сложные руды наряду с золотом содержат значительное количество серебра, меди, полиметаллов и теллуридов.

Эти месторождения образовались 30-60 млн. лет назад. Наиболее крупное месторождение третичного возраста - Крипл-Крик в США; из него добыто несколько сот тонн золота.

Более древние мезозойские месторождения (60-150 млн. лет) образуют огромный золоторудный пояс, тянущийся от Аляски на Чукотку, Колыму, Индигирку и Яну. К мезозойскому времени относятся и месторождения золота в Китае, ДРВ, КНДР, на Алдане и в Забайкалье. Самым большим из мезозойских месторождений считается “Материнская жила” в США длиной свыше 200 км при ширине около 1,5 км эта жила дала свыше 400 т золота.

Еще древнее палеозойские месторождения, с возрастом от 150 до 600 млн. лет. Они расположены в Северной и Южной Америке, Западной и Центральной Европе, на Урале, в Забайкалье, Юго-Восточном Китае, Экваториальной Африке и восточной части Австралии.

Богатейшие месторождения этого возраста - австралийские. Так, месторождения Бендиго, Балларат и другие вместе с россыпями дали несколько тысяч тонн золота.

Возраст самых древних допалеоаойских месторождений колеблется от 600 млн. до 1,5 млрд. лет. Такие месторождения есть в Австралии, Индии, Западной Сибири, Африке и Канаде.

В справочнике по стране Канада WikiCanada.ru каждый может почитать интересные обзоры русскоговорящих жителей Канады.

К ним относится крупнейшее в мире месторождение Витватерсранд в Южной Африке. Оно дало больше 26 тыс, т золота, здесь разработки ведутся на глубине около 3 тыс., м, а общая длина выработок превысила 10 тыс. км.

В недрах этого месторождения осталось еще около 10 тыс. т золота со средним содержанием около 10 г на тонну руды. Обычно золоту сопутствует кварц. Содержание золота в рудах колеблется в очень широких пределах - от десятых, сотых и даже тысячных долей грамма до нескольких килограммов на тонну руды.

В рудных месторождениях золото исчисляется граммами на тонну руды, в россыпных - граммами на кубический метр породы.

Запасы золота в месторождении зависят от протяженности рудных тел, их мощности и содержания золота в тонне руды. Средними месторождениями считаются те, в которых запасы золота составляют 5-10 т, крупными - 10-100 т и очень крупными - 100- 1000 т.

В рудах золото обычно встречается в виде неправильных образований разнообразной формы - проволочки, крючечки, пластинки, зерна и другие; значительно реже - в виде кубиков и октаэдров.

Размеры их колеблются в очень широких пределах, начиная от пылевидных частичек до очень крупных образований весом в десятки килограммов. До сих пор непревзойденной остается так называемая «Плита Холтермана», добытая из рудного месторождения Хилл Энд (Австралия) в 1872 г. При толщине 10 см она имела длину 144 см и ширину 66 см. Вес ее - 275 кг.

Россыпные месторождения золота называют вторичными, в отличие от первичных рудных месторождений, за счет которых они образуются. Выходящие на поверхность горные породы, в том числе и рудные тела, со временем разрушаются и распадаются на обломки разной величины, покрывающие вершины и склоны водоразделов.

Это так называемый элювий. Под действием силы тяжести элювий медленно сползает в пониженные участки речных долин. Этот сползающий материал, делювий, размывается текучими водами, которые переносят его вниз по течению, измельчают и осаждают в виде гальки и песка, образуя речные отложения - аллювий.

При этом материал распределяется по удельному весу. Частицы с большим удельным весом, особенно золото, постепенно проникают в нижние слои аллювия. Оседая, они образуют скопления - россыпи, иногда очень богатые. Во время переноса золотники истираются и приобретают форму чешуек, табличек, крупинок и окатанных зерен разной величины.

Размеры россыпных золотинок варьируют от мельчайших пылевидных частичек, так называемых знаков, до крупных кусков - самородков. Некоторые из них имеют собственные имена. Наиболее крупные из известных самородков - австралийские «Желанный незнакомец» и «Желанный самородок» весом 70,9 кг и 68,9 кг. Первый был найден в 1869 г., второй - в 1858 г.

Из русских самородков пока наиболее крупным остается «Большой треугольник», найденный на Урале в районе реки Миасс в 1842 г. Его вес 2 пуда 7 фунтов 92 золотника (36 кг). Очень интересен небольшой самородок, найденный в 1943 г, на одном из приисков Колымы. По форме он удивительно напоминает голову Мефистофеля, почему за ним закрепилось это название.

Количество золота в отдельной россыпи зависит от размеров и богатства рудных месторождений, за счет которых образовалась эта россыпь, а также от размеров речной долины, характера золотоносного пласта и многих других причин. Запасы золота в исключительно крупных россыпях достигают сотни тонн. Средние россыпи содержат всего 1 - 2 т золота.

Хотя золото очень устойчиво и растворяется только в царской водке (одна часть азотной кислоты и три части соляной) и в некоторых других реагентах, оно все же постепенно растворяется и в воде. Грунтовые воды, циркулирующие в россыпях, хотя и в ничтожных количествах, но все же растворяют золото, которое в растворенном состоянии выносится в моря и океаны. Океан - это своеобразная кладовая колоссальных запасов золота, В воде Мирового океана содержится от 13 до 27,4 млн. т золота. Только из Амура в Татарский пролив ежегодно выносится около 9 т золота. Часть растворенного в воде золота усваивается живой природой - травами, кустарниками, деревьями.

Так в золотоносных районах деревья содержат от 0,6 до 6 мг золота на тонну сырой древесины, а в каменном угле даже до 10 мг на тонну.

В золоте, добытом из руд и россыпей, много примесей, так что оно требует соответствующей обработки. Сначала из него удаляют механические примеси, после чего дробят и подвергают действию кислот, растворяющих окислы и примеси сульфидов.

Чтобы получить химически чистое золото, добытое самородное золото на специальных аффинажных заводах обрабатывают кислотами и хлором, доводя его до высокой степени чистоты порядка 996,5.

Самый совершенный способ - электролитический аффинаж - позволяет довести пробность золота до 999,9. Из такого золота изготовляют слитки-бруски определенного веса и формы.

Такие бруски составляют международный валютный фонд и хранятся в банках. Ими ведется расплата при международных операциях.
Природное золото на планете

Природное золото на планете

Как мерило ценностей золото применяется с очень давних времен. Имеются сведения, что деньги в виде слитков определенного веса, формы и пробности были в ходу в Египте, Ассирии, Китае и некоторых других странах более чем за 1,5 тыс. лет до нашей эры. Монеты же из него стали появляться примерно 2700 лет назад. Интересно, что термин «монета» был пущен в обиход римлянами, начавшими чеканку денег при храме Юноны-Монеты.

В России первое золотое месторождение было найдено в Карелии в 1737 г. крестьянином Тарасом Антоновым. На этом Воицком руднике, который проработал до 1764 г., было добыто всего 74 кг золота, и он был закрыт как «ущербный».

Золотодобыча в России шла медленными темпами и даже в начале XIX столетия не превышала 220 - 240 кг в год. Только после открытия богатых месторождений золота на Урале, а затем в Сибири, золотодобыча в России стала развиваться быстрыми темпами.

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!

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

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.

. А например вы знаете Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия -

Приветствую вас! Люди с древности пытались . В первую очередь усердствовали те, кто хотел быстро обогатиться, научившись с помощью этого знания и мусора. Разумеется, у них ничего не получилось.

Большего успеха добились ученые - люди, движимые страстью к познанию, а не алчностью. До сих пор никто не смог в земных условиях превратить камни и мусор в золото, однако благодаря науке мы можем представить, откуда оно взялось на нашей планете.

Существует много версий - правдоподобных, уже опровергнутых и вовсе фантастичных. Заострю внимание на трех наиболее популярных.

Гипотеза 1

Когда-то люди думали, что благородные металлы образовались в недрах планеты и были вынесены на ее поверхность благодаря вулканическим процессам. Это предположение не подтвердилось: доказано, что природные условия на Земле никогда не были подходящими для термоядерного синтеза тяжелых элементов.

Гипотеза 2

По версии некоторых ученых, золото - продукт жизнедеятельности определенных видов анаэробных бактерий. Влияние микромира на миграцию золота и формирование естественных слитков действительно отмечается, однако биогенная гипотеза слабо объясняет появление нового химического элемента.

Гипотеза 3

Традиционная наука считает, что атомарный состав нашей вселенной сформировался в результате нуклеосинтеза, разделенного на 3 этапа:

космологический (первичный, дозвездный);
звездный (синтез ядер в недрах звезд при горении и взрывах);
синтез под действием космических лучей.

До формирования звезд Вселенная состояла из элементарных частиц и излучения, была маленькой и очень плотной. После Большого взрыва она начала охлаждаться и расширяться. Это сопровождалось первичным нуклеосинтезом, в результате которого образовались легкие элементы - гелий и литий.

2 млрд лет спустя появились звезды. В них стали протекать термоядерные реакции, сделавшие возможным появление элементов тяжелее лития. Так возникли кремний, ванадий, алюминий; но для образования ядер с атомной массой более 55,845 единиц (масса железа) по-прежнему было недостаточно давления и температуры. Ядерный синтез тяжелых элементов может быть только взрывным.

Наиболее жизнеспособная гипотеза объясняет происхождение золота гамма-всплесками - мощными вспышками электромагнитного излучения в космосе. Они сопровождают смерть звезд - вспышки сверхновых и слияние нейтронных звезд, в результате которых возможно возникновение элементов с атомной массой больше, чем у железа.

В каком виде можно встретить золото в природе

На Землю из космоса золото, как почти вся таблица Менделеева, попало в результате метеоритной бомбардировки. Это произошло, когда наша планета еще не была твердой. В процессе ее формирования жидкий расплав веществ (одним из основных металлов в нем выступало железо) погружался внутрь земного шара, - так образовалось земное ядро.

Скорее всего, оно большей частью состоит из , опустившихся в центр Земли вместе с железом.

К сожалению, драгметаллы невозможно извлечь оттуда, и приходится довольствоваться лишь крохами богатства, скрытого в более достижимых глубинах.

Самородки

Самородное золото - мечта любого старателя. Лидер по количеству и размеру найденных за всю историю самородков - Австралия. Как они образуются?

Существует «V-теория», объясняющая специфику залегания самородков тем, что мы наблюдаем лишь остатки золоторудных месторождений. Когда магматическая порода только затвердела на земной коре, самые крупные жилы и самое чистое золото располагались в верхней части рудной системы. С тех пор прошли эпохи, и верхняя часть месторождения полностью выветрилась.

Эту версию подтверждает факт, что большинство крупных самородков находят близко к поверхности - в прожилках вблизи основного рудного тела. Эти маленькие жилы могли выполнять функцию фильтра, пропуская через себя золотосодержащий раствор, при остывании образовывавший самородки.

Крупицы

Зерновым металлом называют золотую крупу, собираемую из жилы. Крупицы в разы проще найти, чем природный слиток, но и они желанный объект для старателей, промышляющих добычей драгметаллов. Крупа - почти чистое золото насыщенного желтого цвета, количество примесей в ней небольшое.

В чем различие между самородками и крупицами

Крупица - это естественный маленький слиток. Основные отличия от самородка - в размерах и редкости (найти большой самородок очень сложно, это единичные случаи, которые приобретают мировую известность).

Нет однозначного мнения относительно массы, начиная с которой можно считать золото самородным. Одни золотодобытчики утверждают, что миниатюрный самородок может весить и 1 г, другие - что кусочки металла, весящие меньше 15 г, не стоит называть самородками.

Типы месторождений

Месторождения делятся на первичные - постмагматические - и вторичные, образовавшиеся в результате разрушения первых.

Коренные

Локализованы на поверхности земной коры в тех местах, где расплавленная магма выходила наружу (например при извержении вулканов). До XX века они разрабатывались слабо, потому что добыча золота из породы трудоемка и малоэффективна без технических средств. Зато в XX веке человечество взяло реванш и за сто лет выработало столько же золота, сколько за тысячелетия до этого.

Россыпные

Шлих - находятся в основном в аллювиях («намывах» - отложениях, сформированных водными потоками). Интересно, что порой россыпные месторождения находят в местах, на сотни километров удаленных от коренных. Шлиховое («черновое») золото после отмывки очищают химически.

Свойства металла и интересные факты

Биогенная теория образования месторождений имеет забавное подтверждение. Мы сами - тоже организмы, образовывающие золотые жилы: как иначе можно назвать наши банковские хранилища, наполненные слитками? Возможно, далекие потомки будут исследовать обломки нашей цивилизации и строить теории, объясняющие появление богатств в истлевших развалинах.

А как добывается золото промышленным путем сейчас, смотрите на видео.

Заключение

Приятно сознавать, что носишь на себе не просто побрякушку, а древнюю часть Вселенной, заставшую взрывы сверхновых! Расскажите об этом друзьям, чтобы они тоже почувствовали себя причастными к космическим чудесам. До новых встреч!

В этой статье:

Как образуется золото? Есть несколько вариантов образования драгметалла. Однозначно ответить на этот вопрос ученые пока затрудняются. Но есть несколько гипотез, которые предполагают, как и откуда оно, вообще, появилось на нашей планете.

Откуда появилось?

Откуда берется и где рождается золото? Существует две основные версии, которые помогу разобраться в проблеме.

Первая версия космического происхождения.
Вторая версия: металл изначально был на планете.

Золото в недрах Земли

Ученые предполагают, что давным-давно на планету Земля упали несколько метеоритов. В их состав и входило золото как элемент. Шли годы, и метеориты постепенно разрушались под действием воды, воздуха и ветра. Процесс ускоряли и микроорганизмы. В результате металл появился не только в недрах земли, но также в воде.

Вторая версия более правдоподобна, и ученые отдают ей предпочтение. Полагают, что элемент входил в состав первичной материи, из которой появилось все живое и неживое на нашей планете.

Золото в природе встречается повсеместно, оно входит в состав живых организмов, находится в растениях, животных и даже внутри человека. Но концентрация этого металла настолько низка, что обнаружить его крайне сложно.

Гораздо проще найти драгметалл в воде или в породе. Поиск подобных месторождений на протяжении многих лет волновал человечество. Ведь, открыв месторождение, можно было разом решить все проблемы; поиск заставлял людей осваивать неизвестные территории, открывать новые земли. Человечество пережило несколько золотых лихорадок, которые в основном пришлись на XIX век.

Но страсть к золоту не прошла, несмотря на то что большая часть запасов этого элемента уже исчерпана, люди продолжают искать и находить новые месторождения.

Разновидности месторождений

Существует две основные разновидности месторождений в природе:

первичные, то есть коренные;
вторичные, то есть россыпные.

Коренные - более крупные, они находятся в недрах Земли вперемешку с другими элементами. Ученые предполагают, что находясь в магме, золото при вулканической активности в небольшом количестве выходило наружу. Потом застывало, таким образом и происходило образование месторождений металла. Часто золото встречается в виде сплава с другими элементами, в большинстве случаев - с серебром, медью, никелем, рудой и платиной. Добывая руду, рабочие могут обнаружить не только нужный материал, но и драгметалл.

Если обнаружено месторождение серебра или меди, то количества золота (если оно, вообще, будет обнаружено) скудно. Но обратная ситуация наблюдается, если было обнаружено месторождение , такие «находки» встречаются редко, но в месторождениях будет достаточно и одного, и другого металла.

Россыпные месторождения более мелкие, они встречаются в устьях или на берегах рек. Происходит это потому, что на породу влияют внешние факторы. Вода разрушает ее, вымывая драгметалл. Частички породы легкие и поэтому они плывут дальше, а вот золото тяжелое и плотное. Оно оседает на дне реки или во впадинах, там его и обнаруживают люди.

И коренные, и россыпные месторождения можно классифицировать по объему:

уникальные коренные (по прогнозам, более одной тысячи тонн);
уникальные россыпные (около или более 50 тонн);
весьма крупные коренные (от 100 до одной тысячи тонн);
весьма крупные россыпные (от пяти до 45 тонн);
крупные коренные (от 100 до 400 тонн);
крупные россыпные (от одной до пяти тонн).

Золото может образоваться под пластами пустой породы, для этого процесса необходимы специфические условия: температура и давление. Если условия оценивают как благоприятные, то образовавшийся кусочек металла (даже маленькая крупинка) может превратиться в самородок внушительного размера.

Самородки и свойства золота

Необработанное золото в виде куска размером от 15 г принято называть самородком. В природе они встречаются редко, найти самородок - это большая удача. Самый древний самородок был обнаружен еще в XI веке нашей эры. Вес его составлял, по описанию, 2,5 тонны, естественно, что до наших дней он не дожил. Отыскать сегодня подобного размера невозможно, но истории известно несколько рекордов, которые весьма впечатляют:

«Плита Хольтермана» - это самородок, который нашли в Австралии, вес его составил 100 кг.
«Японец» с острова Хоккайдо весил 71 кг.
«Большой треугольник», который нашли на Урале, весил только 36 кг.
«Золотой Великан» из Магадана не смог похвастаться подобными размерами, его вес всего 14 кг.

Обнаружить самородок сложно, в большинстве случаев металл находят вместе с другими элементами, по этой причине цвет золота может удивить нового владельца. А определить ценность находки под силу только специалисту.

Две стороны одного самородка

Примечательно, что драгметалл может не иметь характерного блеска и цвета, по этой причине его сложно идентифицировать на месте. Определить, что именно искатель держит в руках, помогут следующие знания о драгметалле:

имеет низкие показатели сопротивления электрическому току;
хорошо переносит температуру и проводит тепло (высокие показатели теплопроводности);
золото плотное и поэтому весит много.

Чаще всего находят элемент зеленого цвета и оттенка, он может иметь характерный блеск, по которому его несложно идентифицировать. Но блеск может и отсутствовать, все зависит от того, какие металлы входят в состав сплава помимо золота.

А также стоит отметить еще одно качество, которое свойственно всем металлам, имеющим благородное происхождение, - инертность. Золото не боится кислот и других химических реагентов. Если погрузить его в теплую «царскую водку», то ничего с металлом не случится. «Царской водкой» химики называют смесь из двух кислот, серной и азотной. Но даже погружение в соляную кислоту не изменит золота и не повлияет на его свойства. Если реагенты отсутствуют, то стоит обратиться к специалистам, которые помогут разобраться.

Золото - металл, который можно обнаружить в любом месте; так, недавно ученые обнаружили этот элемент в водах Мирового океана. Естественно, что в воде содержание драгметалла ничтожно мало. Возможно, не за горами то время, когда золото начнут добывать не шахтным способом, а научатся извлекать его из морской воды. На данный момент подобный способ добычи драгметалла признан неперспективным.