золото, золотые украшения

В ничтожно малых концентрациях золото присутствует во многих горных породах, слагающих земную кору. В абсолютном большинстве эти концентрации настолько малы, что о промышленной добыче золота не может быть и речи, так как издержки на нее были бы очень велики. Считается, что на 1 т горных пород земной коры приходится 5 мг золота, но вместе с тем отдельные породы могут отличаться и более высокими содержаниями его. В гранитном массиве американского штата Невада установлено содержание золота, превышающее 1,1 г/т, в некоторых диабазах оно достигает 0,76 г/т, в базальтах – 0,26 г/т.Чаще всего золото концентрируется в кварцевых жилах. Именно такими жилами и представлено наибольшее число промышленных месторождений. Но даже в промышленных месторождениях концентрация золота по сравнению с промышленными концентрациями других полезных ископаемых весьма мала. Поэтому золото — один из самых трудоемких (но опять-таки не самый) по добыче металлов. В этом отношении он уступает, например, платине, промышленные концентрации которой еще меньше.
Среднее содержание того или иного элемента в земной коре принято называть его кларком (в честь американского геохимика Ф.В. Кларка). Кларк золота, исходя из указанного выше содержания, равного 5 мг, составляет 5 х 10-7 %. Для сравнения можно указать, что кларк самого распространенного в земной коре элемента — кислорода равен 49,1З %. Зная кларк, очень просто определить абсолютное количество данного элемента в заданном объеме земной коры. В частности, в 1 км3 горных пород содержится почти 14 т золота, а в 20-километровом слое земной коры — почти 100 млрд. т. Конечно, все подобные расчеты весьма приближенны, однако они в состоянии дать представление об общем количестве золота в природе.
Предполагают, что в земном ядре концентрация золота значительно выше. Основанием для такого предположения являются железные метеориты, довольно часто падающие на землю. Концентрация золота в метеоритном веществе достигает иногда 5-10 г на тонну. Если такая концентрация золота встречается в метеоритном железе, то почему бы ей не быть и в железе земного ядра? Исходя из этого, многие исследователи пришли прямо-таки к астрономическим результатам: количество золота, находящегося в земном ядре, исчисляется 6840000000000 - 8000000000000 тонн! В 1953 году Ф. Фриденсбург, исходя из предельной глубины разработки 3000 м, определил, что земная кора до этой отметки содержит 4470000000 т золота. В настоящее время золотые рудники ЮАР вплотную подошли к 4-километровой глубине. Если сделать расчет для этой глубины, то результаты будут еще более впечатляющими.
Находки золота в метеоритах являются неопровержимым доказательством того, что золото распространено не только на Земле, но и на других космических телах. Об этом, кстати, говорят спектральные линии золота, обнаруженные на Солнце.
Но золото встречается не только в горных породах. Весьма много его в морях и океанах, хотя концентрации и общее количество его точно не установлены. Ранее считалось, что в тонне морской воды в среднем находится от 5 до 10 мг золота. В настоящее время можно считать устаиовленньгм, что в действительности его немного меньше — от 0,001 до 0,4 мг. Но если принять даже содержание золота в тонне воды равным 0,02 мг, то и в этом случае в Мировом океане должно быть около 27 млн. т желтого металла.
Вполне закономерно, что человек уже неоднократно задумывался над тем, как извлечь золото из морской воды. В этом направлении работали многие специалисты, но конечные результаты пока неутешительны. При существующем уровне техники золото из морской воды добывать можно, но издержки производства при этом будут столь велики, что сама добыча полностью теряет практический смысл.
Весьма любопытно, что концентрации золота в разных районах Мирового океана далеко не одинаковы. Если в среднем по океану мы оценили содержание драгоценного металла в тонне воды равным 0,02 мг, то в Карибском море оно достигает 15-18 мг. Джон Густафсон сообщает, что профессор Тюбингенского университета Байер из 100 л воды, взятой в Неаполитанском заливе, извлек 1,4 мг золота. Это необычно высокая концентрация. В прибрежных водах США еще в 1901 году Вагнером было установлено содержание золота в тонне воды, равное 16 мг. В 1923 году исследования Хабера и Аррениуса в Атлантическом океане у берегов Северной Европы показали содержание золота на тонну воды равным 0,014-0,4 мг. У берегов Австралии были обнаружены сравнительно высокие концентрации — от 3,65 до 65 мг/т.
В морской воде содержится не только растворенное золото. Недавно в Красном море обнаружены так называемые “придонные илы”, которые, кроме золота, в значительных количествах содержат во взвешенном состоянии многие другие полезные минералы.
Предполагают, что “придонные илы” образовались в результате деятельности придонных источников термальных вод. Золото здесь представлено настолько малыми частицами, что его извлечение пока не может быть осуществлено. И все-таки золото “придонных илов” заставляет многих исследователей искать пути его получения, поскольку колоссальное количество драгоценного металла, наличие которого предполагается в земном ядре, добыть еще труднее.
Золото попадает в воды морей самыми различными путями. Прежде всего, этому способствуют реки, которые на своем пути размывают золотосодержащие породы, растворяют некоторое количество освободившегося золота и несут в своих струях мельчайшие золотые пылинки.
Согласно расчетам река Амур ежегодно выбрасывает в Татарский пролив более 8 т золота, что превышает годовую добычу ряда золотодобывающих стран.
Часть золота попадает в море из метеоритного вещества. В своей книге Л.В.Фирсов указывает, что ежегодно в атмосфере земли распыляется около 3500 т метеоритного вещества, в котором находится примерно 18 кг золота. Следовательно, только за последний миллион лет в земной атмосфере было распылено 18 тыс. т золота, большая часть которого в конечном итоге попала в Мировой океан.
По наблюдениям французских ученых вулкан Этна на острове Сицилия ежедневно вместе с пеплом выбрасывает в атмосферу в виде мельчайших частиц 2,5 кг золота.
Золото попадает в океан и из золотосодержащих горных пород, имеющих, выходы в береговой зоне или на морском дне.
Можно сказать, что золото окружает нас буквально повсюду, в небольших концентрациях оно содержится в почве, грунтовых водах, растениях, организме животных. В растения оно попадает вместе с солями, растворенными в грунтовых водах, с растительной пищей поступает в организм животных. Впервые “растительное” золото было обнаружено в золе растений французским химиком Клодом Луи Бертоле. В дальнейшем было установлено, что способность накапливать в себе золото у различных растений далеко не одинакова. Из тонны еловой древесины можно извлечь 1,27 мг золота, из тонны осины — 2 мг, из тонны березы — всего 0,6 мг. Хорошо накапливает золото кукуруза, а обычный болотный хвощ, растущий на почве с содержанием золота около 0,1 мг в тонне, может накопить столько этого металла, что в тонне золы окажется до 6 г золота. Наличие золота в золе растений свидетельствует о его присутствии в данном районе и в какой-то мере может быть поисковым признаком для геологов. В тонне каменного угля иногда обнаруживают до 10 мг драгоценного металла, В Британском центре ядерных исследований подвергли анализу шерсть оленей и других животных из заповедников страны и установили в ней наличие золота. В воде и почве заповедников этот металл не был обнаружен. Поэтому вопрос о том, откуда он появился в шерсти животных, пока неясен. Золото концентрируется в белковой структуре волос в небольших, но одинаковых для всех животных количествах. Это заставляет думать, что оно играет определенную роль в жизнедеятельности организмов. Какую? Это еще один вопрос, требующий разрешения.
Таким образом, золото есть повсюду, даже в виноградном вине (это обнаружил Русель Д’Арсэ еще в 1779 году). Не только Амур, но и все реки мира несут в своих водах определенное количество золота. До середины прошлого столетия крестьяне, жившие по берегам Рейна, промывали песок, оставшийся после разлива реки. Среднее содержание золота в этом песке не превышало 0,13 г на тонну. Сравнительно недавно недалеко от Москвы, в районе Икши, колхозники также занимались намывом золота. Количество получаемого при этом металла было, конечно, очень незначительным, однако сам факт достаточно убедительно говорит о его широком распространении.
Не менее интересно и то, что в самой Москве при реконструкции Кудринской площади (ныне площадь Восстания) были обнаружены обломки кварца с включениями золота. Эти обломки, как полагают, были принесены ледником.
О добыче золота в долинах и руслах рек было известно давно. Бируни в своей “Минералогии” упоминает о добыче золота в русле реки Инд; есть сведения о промывке на берегах Пянджа, Амур-Дарьи и множества других рек. На этих реках и сейчас при большом желании можно намыть некоторое количество золота. Правда, труд этот не окупится. В долинах рек Дуная, Дравы и других речные отложения также содержат весьма небольшое количество золота.
Чтобы судить о концентрациях золота в промышленных рудах и песках, лучше всего сравнить их с промышленными концентрациями других металлов. Так, например, в большинстве стран промышленная концентрация олове составляет около 0,1 % (1 кг олова в тонне руды). При содержании олова 0,3-0,5 % руда считается очень богатой. В железных рудах содержание железа может достигать 70-75 % (очень богатая руда), бедная руда содержит его 25-30%.
Если условно (учитывая все разрабатывавшиеся месторождения в мире) промышленным считать содержание золота в руде 3-4 г/т, то это составит 0,0003 - 0,0004 %, По отношению к оловянной руде это в тысячу раз меньшая концентрация, а по отношению к железной — в сотни тысяч.
Таким образом, чтобы добыть такое же количество золота, как и железа, нужно извлечь и переработать руды в сотни тысяч раз больше. Этим и определяется в первую очередь высокая трудоемкость добычи золота. Но не только этим. Найти золотую руду, выгодную для разработки, и разведать ее тоже значительно труднее, чем железную. Месторождения золотых руд отличаются весьма сложными строением и залеганием. Поэтому не только добыча, но и разведка их намного труднее.