Распространение золота в природе
На поиск золота человечество никогда не скупилось. Золото искали всюду и во всех природных веществах, постоянно совершенствуя способы анализа. В наши дни сочетание традиционных методов по иска со спектральным, радиометрическим и другими гарантирует определение золота с поистине фантастической чувствительностью - 10-9%. При поисках золота приходится иметь дело с ничтожными его концентрациями и выражать их в процентах при практических подсчетах затруднительно. Поэтому для золота и других редких элементов принята специальная мера — граммы на тонну вещества г/т, т.е. величина, в тысячу раз меньшая, чем процент. Но и эта мера не всегда практична и приходится пользоваться в тысячу раз меньшей - определять миллиграммы в тонне вещества мг/т.
При проверке оказалось, что золото есть во многих горных по родах земной коры. В большинстве случаев концентрация драгоценного металла настолько мала, что промышленная добыча нерентабельна. Принято считать, что в 1 т горных пород 5 мг золота, но в отдельных породах содержание золота может быть значительно выше. Например, в гранитном массиве Невады содержание золота превышает 1 г/т, в некоторых диабазах достигает 0,76 г/т, в базальтах - 0,26 г/т.
Чаще всего золото добывают в кварцевых жилах. Но и в месторождениях, разрабатываемых человеком, концентрация золота по сравнению с промышленными концентрациями других полезных ископаемых мизерна. Золото - очень трудоемкий металл с точки зрения его добычи.
Среднее содержание того или иного элемента в земной коре принято называть его кларком. Крестный отец кларков - академик А. Е. Ферсман. По его предложению в 1953 г. ученые разных стран договорились называть кларком показатель распространенности каждого элемента, впервые вычисленный американским геохимиком Ф. В. Кларком.
На основе огромного количества анализов среднее содержание золота в земной коре признано равным 5-10,7%. Кларк серебра выше в 20 раз, молибдена, свинца, олова - в 1000 раз, не говоря о других металлах - железе, алюминии, меди. Зная кларк, можно подсчитать, сколько золота, к примеру 20-километровом слое земной коры - почти 100 млрд.т. Эта цифра приблизительна, тем не менее она дает представление об общем количестве золота в природе. В 1955 году Ф. Фриденсбург, опираясь на предельную глубину разработки 3000 м , подсчитал, что земная кора до этой отметки содержит около 4,5 млрд.т золота. Сегодня золотые рудники ЮАР достигли 4-километровой отметки. Если бы Фриденсбург скорректировал свои расчеты на эту глубину, результаты оказались бы еще более впечатляющими.
Исследователи высказывают предположение, что концентрация золота в земном ядре выше, чем в земной коре. Это предположение базируется на анализе железных метеоритов, падающих на землю. Концентрация золота в их достигает 5-10 г/т. Если столько золота в метеоритном железе, то почему бы ему не быть в железе земного ядра? Результаты подсчетов оказались ошеломляющими: в земном ядре до 8 000 000 000 000 т золота!
Золото присутствует не только в горных породах. Оно есть в морях и океанах, однако не везде концентрация его одинакова. Содержание золота возрастает при приближении к берегам, в жарких климатических зонах. Если в среднем содержание золота в тонне воды равно 0,02 мг, то в Мировом океане его около 27 млн.т. Очень высокое - более 50 мг/т - содержание золота в воде мертвого моря, где уже предпринимались попытки побывать драгоценный металл вместе с йодом и другими элементами.
Высоким содержанием золота характеризуется вода Карибского моря - 15-18 мг/т. Профессор Тюбингенского университета Байер из 100 л воды Неаполитанского залива извлек 164 мг. Это очень высокая концентрация. Есть обнадеживающие данные о прибрежных водах США, Северной Европы, Австралии.
На данном уровне развития техники можно добывать золото из морской воды, к сожалению, издержки производства столь значительны, что добыча теряет всякий смысл. Любое природное вещество может стать полезным ископаемым лишь в том месте, где его содержание выше кларкового. Насколько выше - вопрос, ответ на который' зависит от свойств элемента, уровня развития техники и многих других факторов. Чтобы сопоставлять элементы в таком аспекте, В. И. Вернадский ввел понятие: кларк концентрации - отношение минимального содержания элемента, допускающего его добычу, к кларку этого элемента в земной коре. Кларк, концентрации золота в морской воде не позволяет рассчитывать на миллионы тонн драгоценного металла. Уточним - сегодня, ибо техника не стоит на месте.
Но в море золото содержится не только в воде. Исследователи сделали анализ придонных илов Красного моря и обнаружили в них драгоценный металл и другие полезные минералы. Концентрация золота слишком низка для промышленного использования илов, однако ученые ищут подходы к этому золоту, поскольку к золоту земного ядра добраться еще труднее.
Как золото попадает в воды морей и океанов? Его приносят реки, взмывающие золотосодержащие породы на своем пути. Только река Амур приносит в Татарский пролив около 8 т золота в год. Второй источник - метеориты. Подсчитано, что ежегодно в атмосфере распыляется 3500 т метеоритного вещества, в котором должно быть около 18 кг топота. Большая часть его попадаем в Мировой океан. Вулкан Этна на острове Сицилия ежедневно выбрасывает в атмосферу вместе с пеплом 2,5 кг золота.
Исследования показали, что золото есть всюду - в почве, грунтовых водах, растениях, организме животных.
Первым обнаружил золото в золе растении французский химик Клод Луи Бертоле. Причем способность накапливать золото неодинакова у разных растений. Например, из тонны ели можно получить 1,27 мг золота, а из тонны березы - лишь 0,5 т. Лучшим накопителем золота оказалась кукуруза, хорошо накапливает драгоценные металл и болотный хвощ. Наличие золота в золе растений может служить поисковые признаком месторождений.
Если появление золота в золе растений объясняется просто - оно оказывается в растении вместе с солями, растворенными в грунтовых водах, то появление золота в организме животных не всегда поддается объяснению. Так, в Британском центре ядерных исследований установили наличие золота в шерсти животных из заповедников страны. В воде и почве заповедников золото не обнаружили. Откуда оно попало в шерсть оленей и других животных, неясно.
Да, золото есть всюду, оно вокруг нас. Не только Амур и Юкон несут в своих водах золото, а все реки мира. При очень большом желании можно намыть определенное количестве драгоценного металла в каждой, правда, далеко не всегда затраты окупятся.
Подсчитано, что в земной коре, с учетом Мирового океана, содержится около 50 млн. т золота, а его скопления, пригодные для разработки на современном уровне развития техники, оцениваются примерно в 50 тыс. т. Таким образом, 99,9% всего золота мира находится в рассеянном состоянии и пока недоступно человеку.