Hvordan guld ser ud og dannes i naturen. Hvor kom guld fra på Jorden? Hvordan opstod guld på jorden?

Guld som et ædelmetal er blevet brugt af menneskeheden gennem hele sin historie. Dens værdi bestemmes af vanskeligheden ved udvinding: det er svært at finde metal i naturen og endnu sværere at udvinde det fra sten. Historien om at udvinde det gule metal har gennemgået flere "guldfeber", da prospektører på jagt efter guld flyttede til nye territorier i Nordamerika, Australien og Canada på jagt efter det ædle metal og et bedre liv. Lignende begivenheder var typiske for Rusland i det 19. og 20. århundrede, da de sibiriske forekomster og Lena-guldminerne blev udviklet. Hvordan dannes guld, og hvor sjældent er metallet i naturen?

Metaludbredelse

Guld som kemisk grundstof findes overalt. Den opfattelse, at ædle metaller kun kan findes på indskudsområdet, er forkert. Guld findes i forstøvet form i planter og dyr, såvel som i menneskekroppen. Tilstedeværelsen af ​​metal i disse tilfælde kan kun bestemmes ved hjælp af specielle analytiske metoder. Guld findes naturligt i verdenshavets farvande pr. ton vand varierer fra 4 til 10 mg. Denne indikator er god, men der er i øjeblikket ingen effektive metoder til at udvinde metal fra verdenshavets farvande.

Det gennemsnitlige indhold af det gule metal i skorpen på vores planet overstiger ikke en milliontedel af en procent, så tærsklen for koncentrationen af ​​guld i hovedklippen, som giver os mulighed for at betragte et bestemt område som en aflejring, er også meget lav . Nogle gange kan endda et forhold på et kvart gram ædelmetal pr. ton sten anses for at være gavnligt for at starte guldminedrift på det sted.

Indlånstyper

Den globale guldmineindustri bruger direkte guldforekomster og komplekse forekomster indeholdende det ædle metall som råmaterialebase. Hvordan ser guld ud? Der er to typer metalaflejringer i naturen: grundfjeld og alluvial.

Primære aflejringer er primære, da deres udseende er forbundet med magmatiske processer. Selve Jordens magma er karakteriseret ved en høj koncentration af ædelmetal. Under processen med vulkansk aktivitet brød det ud på planetens overflade og begyndte derefter at køle af. Men da det indeholder mange elementer, skete afkølingen ujævnt. De mest ildfaste stoffer krystalliserede først, derefter blev de mere smeltelige komponenter skudt ind i den omgivende klippe og dannede årer. Opløsningerne af guldholdige salte var de sidste til at afkøle.

Årsagerne til tilstedeværelsen af ​​guld i naturen i form af legeringer med andre elementer forklares også af magmatiske processer. Sammensætningen af ​​magma på forskellige steder kan være forskellig. forholdet mellem sammensætningskomponenterne, såvel som betingelserne for dannelse af vener, er ikke konstante værdier. Af denne grund adskiller forskellige aflejringer sig fra hinanden i sammensætningen af ​​hovedstenen og guldlegeringen, formen og placeringen af ​​guldbærende årer og betingelserne for udvinding af det ædle metall. De mest almindelige urenheder i guld er kobber-, sølv- og platingruppemetaller.

Placeraflejringer kaldes sekundære, da de blev dannet som følge af påvirkningen af ​​eksterne faktorer på ædelmetalaflejringer i primære aflejringer. Guld i naturen frigives fra sten som et resultat af dets ødelæggelse på grund af temperaturændringer, vind, nedbør og mikroorganismers aktivitet. Bevægelsen af ​​det ædle metal lettes af vand, som eroderer klippen, knuser den i små stykker og fører guldpartikler væk. Det gule metal sætter sig på grund af dets tæthed visse steder, mens de resterende bestanddele af klippen føres videre af vandstrømmen.

Baseret på mængden af ​​ædelmetalreserver er primære forekomster opdelt i unikke (mere end 1000 tons), meget store (100-1000 tons), store (100-400 tons), mellemstore (25-100 tons) og små (mindre) end 25 tons). Hvordan ser guld ud i naturen? Udseendet af et ædelmetal under dets udvinding afhænger af elementets fasetilstand. Frit guld findes i sammenvækst med andre mineraler (oftest med kvarts), samt fint spredt i sulfider eller stenmineraler.

Placeraflejringer af det gule metal er opdelt i lignende grupper: unikke (mere end 50 tons), meget store (5-50 tons), store (1-5 tons), medium (500 kg - 1 ton), små (mindre end 500 kg). I dag er reserverne af placerguld ret udtømte, men i Rusland tegner udvindingen af ​​ædle metaller fra sådanne forekomster sig for omkring halvdelen af ​​al metalproduktion.

Metalklumper

Guld forekommer i naturen i form af nuggets. Fotoet af de mest berømte fund viser, at store naturlige stykker ædelmetal normalt kaldes nuggets. De fleste af disse utrolige fund blev gjort under søgningen efter det gule metal, selvom der også var tilfældige opdagelser. I dag anerkender eksperter en guldklump som et stykke guld, hvis vægt overstiger 5-12 g, og hvis tværsnit er mere end en halv centimeter.

De mest berømte metalklumper vejer flere titusinder af kilo. Den største guldklump i menneskehedens historie er et stykke guld fundet i det 11. århundrede i de sydlige regioner af Afghanistan. Ifølge beskrivelsen, der har overlevet den dag i dag, skulle den veje cirka 2,5 tons.

Hvordan ser indfødt guld ud i naturen? Se billederne af de mest berømte nuggets, blandt hvilke du kan bemærke "Holtermann-pladen" (100 kg), "Welcome Stranger" (71 kg) og "Brilliant Barkley" (54 kg) fundet i Australien og "japansk" (71 kg) fra øen Hokkaido. Historien om guldminedrift omfatter også fund fra russiske forekomster: "Big Triangle" (36 kg, Ural), "Bolshoy Tyelginsky" (14 kg, Chelyabinsk-regionen), "Golden Giant" (14 kg, Magadan-regionen), "Pokhod im" . Kalinina" (14 kg, Ural), "Aprelsky" (12,24 kg, Lena-minerne).

"Holtermann plade".

Egenskaber af guld i naturen

Rent guld er kendetegnet ved en rig gul farve og lys glans, men sådant metal kan kun findes i form af bankstænger. Rent guld er praktisk talt umuligt at finde i naturen, så dets farve i naturen vil afhænge af størrelsen af ​​metalpartiklerne og sammensætningen af ​​urenheder. Råguld kan have en grågrøn farvetone med en utiltalende farve ledsaget af en mat glans til metallet. Du kan se, hvordan det ædle metal ser ud i denne tilstand på billedet af guldbærende sten. Nogle gange kan glansen af ​​ædelmetalpartikler i klippen være fuldstændig fraværende. Gult guld findes meget sjældnere i naturen end det "grønne" metal. Det utiltalende udseende af guldpartikler betyder, at normalt kun en specialist kan bestemme værdien af ​​et fund.

Ædelmetallet er kendetegnet ved høj varmeledningsevne og lav elektrisk modstand. En af metallets vigtige egenskaber kan betragtes som dets tæthed: vægten af ​​guldpartikler er grundlaget for dannelsen af ​​placeraflejringer og de fleste teknologiske processer til dets udvinding.

Placer aflejringer af guld i naturen eksisterer på grund af det faktum, at tunge partikler af metallet satte sig langs deres vej i vandstrømme, og let sten blev ødelagt og skyllet væk. Den høje densitet af ædelmetallet bruges i vaskeprocessen ved sluser, da det er denne fysiske egenskab, der sikrer høje mængder af metalgenvinding fra den vaskede sten.

Elementets høje reflektionsevne tillader brugen af ​​de tyndeste metalplader til fremstilling af kontorglas, glas til fly og vandfartøjer og hjelme til astronauter. Produktionen af ​​tynde guldplader er mulig på grund af dens fremragende formbarhed og lette polering.

Guld i naturen er kemisk inert. Metallet reagerer ikke med andre grundstoffer, hvorfor det blev klassificeret som ædelt. Blandt de kendte kemiske reaktioner, hvor aurum kommer ind, kan man bemærke opløsningen af ​​metallet i "aqua regia" og varm selensyre med høj koncentration. Ædelmetallet reagerer med oxygen i nærvær af kompleksdannende midler, som kan være cyanid.

Det gule metal er i stand til at reagere med fluor, men kun ved en temperatur på 300-400 grader Celsius: Ved lavere parametre finder reaktionen ikke sted, og ved højere parametre begynder de resulterende fluorider at nedbrydes. En anden velkendt reaktion af guld er dets opløsning i kviksølv for at danne et amalgam.

Guld er et uvægerligt eftertragtet symbol på rigdom og luksus, et objekt for begær og meningen med livet for repræsentanter for mange generationer.

At opdage en "guldmine", der kan løse materielle problemer på et øjeblik, betragtes som en sjælden succes og næsten enhver persons drøm. Hvordan ? At finde dit "stykke lykke" er næsten umuligt på grund af dets utilgængelighed. Placeringen af ​​det ædle metall er kun kendt af få indviede, selvom guld i sandhed er ret udbredt i naturen. Til stede næsten overalt (i dyre- og planteorganismer, i vand og jord) er den i en så ubetydelig koncentration og fragmenteret tilstand, at dens tilstedeværelse kun kan mærkes gennem logisk tænkning og dyb viden.

Fra et fysik og kemisynspunkt er guld en god leder af varme og elektricitet såvel som et duktilt metal med en høj grad af formbarhed, der er i stand til at omdanne det til et produkt, der er tyndere end et menneskehår. Alle ved, hvordan guldsmykker ser ud, samt det faktum, at der i smykkeindustrien dannes højkvalitetsprodukter i legeringer med kobber, sølv og nikkel, som giver produktet den nødvendige styrke.

En af dem hævder, at resultatet var et massivt fald af himmellegemer indeholdende dette metal, som efter at være faldet inde i jordskorpen blev fordelt i det og gradvist trængte ind til jordens overflade på grund af vulkansk aktivitet.

Den anden version, den mest almindelige, antyder, at guld oprindeligt var en del af det stof, der dannede Jorden.

Under alle omstændigheder dannes guld som følge af ændringer, der sker dybt i jordskorpen ved høje temperaturer og enormt tryk.

Områder med betydelig ophobning af industrielt udvundet guld kaldes forekomster. Guld kan også findes i placers og små aflejringer.

Indlånstyper

Ifølge deres type er indskud, som er ret sjældne, opdelt i 2 typer: primær og sekundær.

  • Primære indskud

Indfødte (primær). De opstår i forbindelse med igangværende naturlige processer og findes hovedsageligt i bjergområder. Under vulkansk aktivitet bryder strømme af magma indeholdende legeringer af dets egne forbindelser, mineraler fra jordskorpen og vand ud til overfladen langs forkastninger og sprækker, hvor de efter nogen tid afkøles. Dette fører til deres opløsning og fremkomsten af ​​kvartsårer, der indeholder guld. Desuden præsenteres det ædle metal i form af små korn, usynlige for det blotte øje, og afhænger kvantitativt af betingelserne for dannelse af kvartsårer og deres kemiske sammensætning.

  • Metaller i legeringer med guld

Guld findes normalt i legeringer med metaller som sølv, platin, kobber, zink og bly. Desuden er der i processen med at identificere det et interessant forhold synligt: ​​aflejringer med et betydeligt sølvindhold er få i det nødvendige guld, og omvendt: guldbærende kilder kan ikke prale af sølv i tilstrækkelige mængder.

Noget guld udvindes som et ledsagende metal i udviklingen af ​​miner, der indeholder sølv, bly, kobber, nikkel, zink og platingruppemetaller.

Primære guldforekomster blev dannet på flere måder, men var altid forbundet med magmatiske bjergarter. Udviklingen af ​​primære forekomster skete for det meste i det 20. århundrede, hvor fremkomsten af ​​nye teknologier til at udvinde guld fra malm førte til en aktiv søgen efter guldholdige miner. Geografisk er primære aflejringer oftest placeret i jordens tarme og kræver en minedriftsmetode.

  • Sekundære indskud

Placer (sekundær). Oftest er de placeret tættere på overfladen, langs strømmen af ​​floder, men kan være skjult under betydelige lag af gråbjerg. Dannelsen af ​​sekundære aflejringer er forårsaget af ødelæggelsen af ​​klipper, der indeholder oprindelige formationer af guld. Denne proces er direkte påvirket af faktorer af fysisk og kemisk karakter: grundvand, temperaturændringer, nedbør og mikroorganismers aktivitet. Vand, som spiller en væsentlig rolle i bevægelsen af ​​frigivet guld, eroderer over tid klipper og bærer brudte stykker ned og knuser dem i mindre stykker under bevægelse. Da guld er et af de tungeste metaller, kan det, uden at reagere med vand, ophobes i ujævnt terræn dannet af terrænet, på bunden af ​​floder og andre vandområder, hvorfra det senere udvindes.

Sekundære aflejringer varierer (efter geografisk placering, størrelse og dannelsesmetode) og kan ødelægges, hvilket fremmer migrationen af ​​guld og nydannelsen af ​​placers. Placers kan forekomme på grund af ændringer i det naturlige landskab, i tilfælde af ødelæggelse af primære aflejringer.

En rig placer kan dannes ved akkumulering af guld fra flere årer i et rum.

Hvordan ser guld ud?

Placer guld behøver generelt ikke at blive udvundet fra fast malm, hvilket gør det let tilgængeligt. Derfor involverer bestræbelserne på at opdage det for det meste at søge efter alluviale aflejringer, da udvindingen af ​​ædelmetal i dem er meget enklere og udføres ved at fjerne et lag af gråsten, der dækker placeren.

Opdagelsen af ​​store guldklumper betragtes som heldig - smukke, mirakuløse naturværker, som er ret sjældne. Der er kun et par dusin af dem i verden, og hver har sit eget unikke navn. Den mest betydelige guldklump i Rusland, der vejer mere end 36 kg, blev opdaget i Ural i 1842. Og mestrenes mestre er den australske guldklump fra 1869, der vejer 70,9 kg med et guldindhold på 69,6 kg, og en kæmpe blok kaldet "Holtermann-pladen", der vejer 235,14 kg med 82,11 kg rent guld i, fundet i 1871.

Hvordan de fleste af de resterende klumper ser ud er ukendt for historien, da mange af ingots blev udsat for smeltning, en proces, der er katastrofal for sådanne kunstværker.

Digital statistik over guldminedrift

Historien har registreret de rigeste ophobninger af malm og guld, der indeholder 100 gram eller mere ædelmetal pr. ton sten. Små områder blev markeret med kilogram guldkvaliteter pr. ton malm.

Moderne miner betragtes som rige, hvis der er mere end 10 gram guld pr. 1000 kg malm, og en rentabel rate er 4-5 gram pr. tusinde kg. Rentabilitet og materiel berettigelse, ud over klippen, bestemmes af sådanne indikatorer som dybden af ​​malmårer, arten af ​​klippen, transportforhold og udviklingen af ​​territoriet.

Forresten var de første opdagelser af det ædle metal i alluviale aflejringer: Folk opdagede små klumper i flodsenge og på bredden af ​​vandløb. Guldfeber i Alaska, Australien og Californien er forbundet med placerer; i det 19. århundrede udgjorde sådanne forekomster 90 % af verdens guld. Dette tal faldt støt gennem det 20. århundrede og nåede 2% i 1971. For nylig er procentdelen steget lidt på grund af genoplivningen af ​​guldminedrift i gamle (endda forladte) miner og nye lokaliteter. Det gælder især for Colombia, Brasilien og en række andre lande.

Hvis vi betragter naturlige guldreserver efter land, indtager USA 1. pladsen med 59 indskud med guldreserver på mere end 13 tusinde tons; efterfulgt af Canada og Sydafrika med lignende indikatorer; Rusland rangerer 4. med guldproduktion på mere end 9 tusinde tons fra 33 indskud.

Guld... Gult metal, et simpelt kemisk grundstof med atomnummer 79. Menneskets ønsker til enhver tid, et mål for værdi, et symbol på rigdom og magt. Bloody metal, djævelens gyde. Hvor mange menneskeliv blev ødelagt for at besidde dette metal!? Og hvor mange flere vil blive ødelagt?

I modsætning til jern eller for eksempel aluminium er der meget lidt guld på Jorden. Gennem sin historie har menneskeheden udvundet lige så meget guld, som den udvinder jern på én dag. Men hvor kom dette metal fra på Jorden?

Det menes, at solsystemet blev dannet af resterne af en supernova, der eksploderede i oldtiden. I dybet af den gamle stjerne fandt en syntese af kemiske grundstoffer, der var tungere end brint og helium sted. Men grundstoffer, der er tungere end jern, kan ikke syntetiseres i stjernernes dybder, og derfor kunne der ikke dannes guld som følge af termonukleære reaktioner i stjerner. Så hvor kom dette metal overhovedet fra i universet?

Det ser ud til, at astronomer nu kan besvare dette spørgsmål. Guld kan ikke fødes i stjernernes dyb. Men det kan dannes som et resultat af storslåede kosmiske katastrofer, som videnskabsmænd tilfældigt kalder gammastråleudbrud (GB'er).

Astronomer observerede nøje et af disse gammastråleudbrud. Observationsdata giver ganske alvorlige grunde til at tro, at dette kraftige udbrud af gammastråling blev frembragt ved sammenstødet mellem to neutronstjerner - de døde kerner af stjerner, der døde i en supernovaeksplosion. Derudover indikerer den unikke glød, der varede på stedet for GW i flere dage, at en betydelig mængde tunge grundstoffer, inklusive guld, blev dannet under denne katastrofe.

"Vi anslår, at mængden af ​​guld produceret og slynget ud i rummet under fusionen af ​​to neutronstjerner kan være mere end 10 månemasser," sagde studielederforfatter Edo Berger fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) under en CfA-presse konference i Cambridge, Massachusetts.

Et gammastråleudbrud (GRB) er et udbrud af gammastråler fra en ekstremt energisk eksplosion. De fleste GW'er findes i meget fjerne områder af universet. Berger og hans kolleger studerede objektet GRB 130603B, der ligger i en afstand af 3,9 milliarder lysår. Dette er en af ​​de nærmeste GW'er set til dato.

Der er to typer GW'er - lange og korte, afhængigt af hvor længe gammastrålerne varer. Varigheden af ​​GRB 130603B flare, optaget af NASAs Swift-satellit, var mindre end to tiendedele af et sekund.

Selvom selve gammastråleemissionen forsvandt hurtigt, fortsatte GRB 130603B med at skinne i infrarøde stråler. Lysstyrken og opførselen af ​​dette lys svarede ikke til den typiske efterglød, der opstår, når den bombarderes af accelererede partikler af omgivende stof. GRB 130603Bs glød opførte sig, som om den kom fra henfaldende radioaktive grundstoffer. Neutronrigt materiale udstødt fra neutronstjernekollisioner kan blive til tunge radioaktive grundstoffer. Det radioaktive henfald af sådanne elementer producerer infrarød stråling, der er karakteristisk for GRB 130603B. Det er præcis, hvad astronomer observerede.

Ifølge gruppens beregninger udstødte eksplosionen stoffer med en masse på omkring en hundrededel af Solen. Og en del af dette stof var guld. Efter at have estimeret mængden af ​​guld dannet under denne GRB, og antallet af sådanne eksplosioner, der fandt sted gennem universets historie, kom astronomerne til den antagelse, at alt guldet i universet, inklusive på Jorden, kan være blevet dannet under sådanne gammastråleudbrud.

Her er en anden interessant, men frygtelig kontroversiel version:

Da Jorden blev dannet, strømmede smeltet jern ned til dens centrum for at udgøre dens kerne og tog de fleste af planetens ædle metaller med sig, såsom guld og platin. Generelt er der nok ædelmetaller i kernen til at dække hele Jordens overflade med et fire meter tykt lag.

Bevægelsen af ​​guld ind i kernen ville fratage den ydre del af Jorden denne skat. Imidlertid overstiger mængden af ​​ædelmetaller i jordens silikatkappe de beregnede værdier med titusinder og tusindvis af gange. Ideen er allerede blevet diskuteret, at denne overflod er forårsaget af et katastrofalt meteorregn, der overhalede Jorden efter dannelsen af ​​dens kerne. Hele massen af ​​meteoritguld kom således ind i kappen separat og forsvandt ikke dybt inde.

For at teste denne teori har Dr. Matthias Willbold og professor Tim Elliott fra Bristol School of Geosciences Isotope Group analyseret sten indsamlet i Grønland af Oxford University Professor Stephen Moorbutt, som går tilbage omkring 4 milliarder år. Disse gamle klipper giver et unikt billede af sammensætningen af ​​vores planet kort efter dannelsen af ​​kernen, men før det formodede meteoritbombardement.

Derefter begyndte videnskabsmænd at studere indholdet af wolfram-182 i meteoritter, som kaldes kondritter - dette er et af de vigtigste byggematerialer i den faste del af solsystemet. På Jorden henfalder ustabilt hafnium-182 og danner wolfram-182. Men i rummet, på grund af kosmiske stråler, forekommer denne proces ikke. Som et resultat blev det klart, at gamle stenprøver indeholder 13 % mere wolfram-182 sammenlignet med yngre sten. Dette giver geologer grund til at hævde, at da Jorden allerede havde en fast skorpe, faldt omkring 1 million billioner (10 til 18. potens) tons asteroide og meteoritmateriale på den, som havde et lavere indhold af wolfram-182, men meget mere. end i jordskorpen, indholdet af tunge grundstoffer, især guld.

Da det er et meget sjældent grundstof (der er kun omkring 0,1 milligram wolfram pr. kilogram sten), burde det ligesom guld og andre ædle metaller være kommet ind i kernen på tidspunktet for dets dannelse. Som de fleste andre grundstoffer er wolfram opdelt i flere isotoper - atomer med lignende kemiske egenskaber, men lidt forskellige masser. Ud fra isotoper kan man med sikkerhed bedømme et stofs oprindelse, og blandingen af ​​meteoritter med Jorden burde have efterladt karakteristiske spor i sammensætningen af ​​dets wolframisotoper.

Dr. Willbold bemærkede en reduktion på 15 ppm i mængden af ​​wolfram-182 isotopen i den moderne bjergart sammenlignet med den grønlandske bjergart.

Denne lille, men væsentlige ændring passer perfekt til det, man søgte bevist – at overskuddet af tilgængeligt guld på Jorden var en positiv bivirkning af meteoritbombardement.

Dr. Willbold sagde: "At udvinde wolfram fra stenprøver og analysere dets isotopsammensætning med den nødvendige præcision var ekstremt udfordrende i betragtning af den lille mængde wolfram, der var til stede i stenene. Faktisk blev vi det første laboratorium i verden, der med succes udførte målinger på dette niveau."

Faldende meteoritter blandet med jordens kappe under gigantiske konvektionsprocesser. Den maksimale opgave for fremtiden er at finde ud af varigheden af ​​denne blanding. Efterfølgende dannede geologiske processer kontinenterne og førte til koncentrationen af ​​ædelmetaller (samt wolfram) i de malmforekomster, der udvindes i dag.

Dr. Willbold fortsætter: "Vores arbejde viser, at de fleste af de ædle metaller, som vores økonomi og mange vigtige industrielle processer er baseret på, blev bragt til vores planet ved et lykketræf, da Jorden blev ramt af omkring 20 kvintillioner tons asteroidemateriale."

Således skylder vi vores guldreserver til en reel strøm af værdifulde elementer, der endte på planetens overflade takket være et massivt asteroide "bombardement". Derefter, under udviklingen af ​​Jorden i løbet af de sidste milliarder af år, kom guld ind i klippecyklussen, dukkede op på dens overflade og gemte sig igen i dybden af ​​den øvre kappe.

Men nu er hans vej til kernen lukket, og en stor mængde af dette guld er simpelthen dømt til at ende i vores hænder.

Neutronstjernefusion

Og en anden udtalelse fra en anden videnskabsmand:

Oprindelsen af ​​guld forblev uklar, fordi det i modsætning til lettere grundstoffer som kulstof eller jern ikke kan dannes direkte inde i en stjerne, indrømmede en af ​​forskerne ved centret, Edo Berger.

Forskeren kom til denne konklusion ved at observere gammastråleudbrud - storskala kosmiske emissioner af radioaktiv energi forårsaget af kollisionen mellem to neutronstjerner. Gamma-stråleudbruddet blev opdaget af NASAs Swift-rumfartøj og varede kun to tiendedele af et sekund. Og efter eksplosionen var der en glød, der gradvist forsvandt. Gløden fra kollisionen af ​​sådanne himmellegemer indikerer frigivelsen af ​​en stor mængde tunge elementer, siger eksperter. Og beviser på, at tunge grundstoffer blev dannet efter eksplosionen, kan betragtes som infrarødt lys i deres spektrum.

Faktum er, at neutronrige stoffer, der udslynges under neutronstjernernes kollaps, kan generere elementer, der gennemgår radioaktivt henfald, mens de udsender en glød primært i det infrarøde område, forklarede Berger. "Og vi tror, ​​at et gammastråleudbrud udsender omkring en hundrededel af solmassen af ​​materiale, inklusive guld. Desuden kan mængden af ​​guld produceret og udstødt under sammensmeltningen af ​​to neutronstjerner være sammenlignelig med massen af ​​10 måner. Og prisen på en sådan mængde ædelmetal ville være lig med 10 oktillioner af dollars - det er 100 billioner i kvadrat.

Til reference er en oktillion en million septillion eller en million i syvende potens; et tal lig med 1042, skrevet med decimal som en et efterfulgt af 42 nuller.

Også i dag har videnskabsmænd fastslået, at næsten alt guld (og andre tunge grundstoffer) på Jorden er af kosmisk oprindelse. Guld, viser det sig, kom til Jorden som et resultat af et asteroidebombardement, der fandt sted i oldtiden, efter at vores planets skorpe størknede.

Næsten alle tungmetaller "sankede" ind i jordens kappe på det meget tidlige stadium af dannelsen af ​​vores planet, det var dem, der dannede den faste metalkerne i jordens centrum.

Alkymister i det 20. århundrede

Tilbage i 1940 begyndte de amerikanske fysikere A. Sherr og K. T. Bainbridge fra Harvard University at bestråle grundstoffer, der støder op til guld - kviksølv og platin - med neutroner. Og ganske forventet, efter at have bestrålet kviksølv, opnåede de isotoper af guld med massetal på 198, 199 og 200. Deres forskel fra naturlig Au-197 er, at isotoperne er ustabile og udsender beta-stråler i løbet af højst et par dage igen blive til kviksølv med massetal 198,199 og 200.

Men det var stadig fantastisk: for første gang var en person i stand til selvstændigt at skabe de nødvendige elementer. Det blev hurtigt klart, hvordan det var muligt at opnå ægte, stabil guld-197. Dette kan gøres ved kun at bruge isotopen kviksølv-196. Denne isotop er ret sjælden - dens indhold i almindeligt kviksølv med et massetal på 200 er omkring 0,15%. Det skal bombarderes med neutroner for at opnå det ustabile kviksølv-197, som efter at have fanget en elektron vil blive til stabilt guld.

Beregninger har dog vist, at hvis man tager 50 kg naturligt kviksølv, vil det kun indeholde 74 gram kviksølv-196. Til omdannelse til guld kan reaktoren producere en neutronflux på 10 til 15. potens af neutroner pr. kvadratmeter. cm i sekundet. I betragtning af at 74 g kviksølv-196 indeholder omkring 2,7 til 10 til 23. potens af atomer, ville det tage fire et halvt år for den fuldstændige omdannelse af kviksølv til guld. Dette syntetiske guld er uendeligt meget dyrere end guld fra jorden. Men det betød, at dannelsen af ​​guld i rummet også krævede gigantiske neutronfluxer. Og eksplosionen af ​​to neutronstjerner forklarede alt.

Og flere detaljer om guld:

Tyske videnskabsmænd har beregnet, at for at den mængde ædelmetaller, der er til stede i dag, kunne bringes til Jorden, var der kun brug for 160 metalasteroider, hver omkring 20 km i diameter. Eksperter bemærker, at geologisk analyse af forskellige ædle metaller viser, at de alle dukkede op på vores planet på omtrent samme tid, men på selve jorden var der og er ikke betingelser for deres naturlige oprindelse. Dette er, hvad der fik eksperter til at komme med en kosmisk teori om udseendet af ædle metaller på planeten.

Ordet "guld", ifølge lingvister, kommer fra det indoeuropæiske udtryk "gul" som en afspejling af det mest bemærkelsesværdige kendetegn ved dette metal. Dette faktum bekræftes af, at udtalen af ​​ordet "guld" er ens på forskellige sprog, for eksempel Gold (på engelsk), Gold (på tysk), Guld (på dansk), Gulden (på hollandsk), Gull ( på norsk), Kulta (på finsk).

Guld i jordens indre


Vores planets kerne indeholder 5 gange mere guld end alle andre udvindelige sten tilsammen. Hvis alt guldet i Jordens kerne væltede ud på overfladen, ville det dække hele planeten med et lag på en halv meter tykt. Interessant nok er omkring 0,02 milligram guld opløst i hver liter vand i alle floder, have og oceaner.

Det blev fastslået, at under hele perioden med minedrift af ædelmetal blev omkring 145 tusinde tons udvundet fra undergrunden (ifølge andre kilder - omkring 200 tusinde tons). Guldproduktionen har været stigende år for år, men det meste af væksten skete i slutningen af ​​1970'erne.

Guldets renhed bestemmes på forskellige måder. Carat (stavet "Karat" i USA og Tyskland) var oprindeligt en masseenhed baseret på frøene fra johannesbrødtræet (svarende til ordet "karat"), brugt af gamle handlende i Mellemøsten. Carat bruges i dag primært til at måle vægten af ​​ædelstene (1 karat = 0,2 gram). Guldets renhed kan også måles i karat. Denne tradition går tilbage til oldtiden, hvor karat i Mellemøsten blev et mål for renheden af ​​guldlegeringer. Den britiske guldkarat er en ikke-metrisk enhed til vurdering af guldindholdet i legeringer, svarende til 1/24 af legeringens vægt. Rent guld svarer til 24 karat. Renheden af ​​guld i dag måles også ved begrebet kemisk renhed, det vil sige tusindedele af rent metal i legeringens masse. Så 18 karat er 18/24, og i tusindedele svarer det til 750. stikprøve.

Udvinding af guld


Som et resultat af naturlig koncentration er kun omkring 0,1 % af alt guld indeholdt i jordskorpen tilgængeligt, i det mindste i teorien, til minedrift, men på grund af det faktum, at guld forekommer i sin oprindelige form, skinner klart og er let synligt, det blev det første metal, som personen mødte. Men naturlige nuggets er sjældne, så den ældste metode til at udvinde sjældne metaller, baseret på den høje tæthed af guld, er panorering af guldbærende sand. "Udvindingen af ​​vask af guld kræver kun mekaniske midler, og derfor er det ikke underligt, at guld var kendt selv for vilde i de ældste historiske tider" (D.I. Mendeleev).

Men der var næsten ingen rige guldplacere tilbage, og allerede i begyndelsen af ​​det 20. århundrede blev 90 % af alt guld udvundet fra malme. Nu om dage er mange placer-guldminer næsten udtømte, så udvindingen er hovedsageligt for malmguld, hvis udvinding stort set er mekaniseret, men produktionen er fortsat vanskelig, da den ofte ligger dybt under jorden. I de seneste årtier er andelen af ​​mere profitabel minedrift i åbne brud steget støt. Forekomsten er økonomisk rentabel at udvikle, hvis et ton malm kun indeholder 2-3 g guld, og hvis indholdet er mere end 10 g/t, anses det for rigt. Det er væsentligt, at omkostningerne ved at søge og udforske nye guldforekomster varierer fra 50 til 80 % af alle geologiske efterforskningsomkostninger.

Nu er den største leverandør af guld til verdensmarkedet Sydafrika, hvor minerne allerede har nået en dybde på 4 kilometer. Sydafrika er hjemsted for verdens største mine, Vaal Riefs-minen i Klexdorp. Sydafrika er det eneste land, hvor guld er det vigtigste produkt i produktionen. Der udvindes det i 36 store miner, som beskæftiger hundredtusindvis af mennesker.

I Rusland udvindes guld fra malm- og placerforekomster. Forskere har forskellige meninger om begyndelsen af ​​dens udvinding. Tilsyneladende blev det første indenlandske guld udvundet i 1704 fra Nerchinsk-malme sammen med sølv. I de efterfølgende årtier, ved Moskva-mønten, blev guld isoleret fra sølv, som indeholdt noget guld som en urenhed (ca. 0,4%). Altså i 1743-1744. "fra guld fundet i sølv smeltet på Nerchinsk-fabrikkerne," blev der lavet 2820 chervonetter med billedet af Elizabeth Petrovna.

Den første guldplacering i Rusland blev opdaget i foråret 1724 af bonden Erofey Markov i Jekaterinburg-regionen. Dens drift begyndte først i 1748. Udvinding af Ural-guld voksede langsomt, men støt. I begyndelsen af ​​det 19. århundrede blev der opdaget nye guldforekomster i Sibirien. Opdagelsen (i 1840'erne) af Yenisei-forekomsten bragte Rusland til førstepladsen i verden inden for guldminedrift, men allerede før det lavede lokale Evenki-jægere kugler til jagt fra guldklumper. I slutningen af ​​det 19. århundrede producerede Rusland omkring 40 tons guld om året, hvoraf 93% var alluvialt guld. I alt ifølge officielle data blev der udvundet 2.754 tons guld i Rusland før 1917, men ifølge eksperter omkring 3.000 tons, med det maksimale i 1913 (49 tons), hvor guldreserverne nåede 1.684 tons.

Med opdagelsen af ​​rige guldbærende områder i USA (Californien, 1848; Colorado, 1858; Nevada, 1859), Australien (1851), Sydafrika (1884), mistede Rusland sin forrang inden for guldminedrift, på trods af at New felter blev sat i drift, hovedsageligt i det østlige Sibirien.
Guldminedrift i Rusland blev udført på en semi-håndværksmæssig måde, hovedsagelig blev alluviale aflejringer udviklet. Over halvdelen af ​​guldminerne var i hænderne på udenlandske monopoler. I øjeblikket er andelen af ​​produktionen fra placers gradvist faldende og beløber sig til lidt mere end 50 tons i 2007. Mindre end 100 tons udvindes fra malmforekomster. Den endelige behandling af guld udføres på raffinaderier, hvoraf det førende er Krasnoyarsk Non-Ferrous Metals Plant. Det tegner sig for raffinering (fjernelse af urenheder, opnåelse af 99,99% rent metal) omkring 50% af guldet, og det meste af platin og palladium, der udvindes i Rusland.

Guldproduktionen i Rusland er i gennemsnit omkring 170 tons om året: 150 tons udvindes fra guldforekomster, og omkring 20 tons er tilknyttet og sekundær produktion. Omkostningerne ved produktion af en ounce varierer meget, afhænger meget af kvaliteten af ​​reserver, type minedrift, metode til forarbejdning og er cirka $ 150-550 per ounce.

En guldklump er en naturligt forekommende formation af ædelmetal. I vandmasser kan man ofte finde mindre partikler af guld i placere og i form af sand. Klumper udvindes oftest fra undergrunden, på minepladser de findes også i såkaldte "restaflejringer", hvor forvitring og ødelæggelse af guldbærende årer fandt sted for mange hundrede år siden. Klumper kan også findes i guldmineområder, især efter arbejdet med guldskraber.

Den største guldklump, Welcome Stranger, blev fundet i Australien i 1869. Dens vægt er 97,14 kg. En nøjagtig kopi af guldklumpen opbevares i Melbourne.

Oprindelsen af ​​guldklumper er genstand for megen videnskabelig debat. Guldklumper dannes, når klynger af guldkrystaller, udsat for meget varmt vand eller ultrahøje temperaturer, udfylder revner i mineraler som kvarts eller andre hårde sten. Senere, under påvirkning af tyngdekraften og atmosfæriske fænomener, bevæger nuggets sig til dybden og forlader deres "ly".

Dog findes mange guldklumper i områder, hvor der ikke er noget lode guld, men der er meget placer guld.

Her er 5 flere geologiske teorier om, hvordan guldklumper dannes:

1) Snebold.

Guldklumper dannes, fordi guld er et meget formbart metal. Når de bevæger sig, kan de fine guldpartikler praktisk talt smelte sammen på en måde, der ligner koldsvejsning. Desuden, under påvirkning af tryk eller bevægelse langs bundet af en flod eller å. Så ifølge denne teori er en guldklump en slags "snebold" af mindre klumper, grus og andre stoffer. Forresten, platin nuggets, tværtimod, går i opløsning og bliver mindre og mindre.

2) Sediment.

Guldklumper dannes som sediment fra grundvand. Det er kendt, at hvis guld opløses i vand, har det en tendens til at bevæge sig nedad, så hvis guld sætter sig i grundvandet, vil det sætte sig på tilgængelige klipper. Over tid stiger massen af ​​guld "plade", indtil den bliver til en guldklump.

3) Guldsten.

Guldklumper er dannet af store guldsten, der falder fra hinanden. Det er derfor, de er så svære at finde (stort set umulige).

4) Sløring.

Guldklumper fra moderne minepladser er rester af erosion af store guldbærende årer. Denne proces tog tusinder eller millioner af år.

5) Toplag.

Guldklumper er kun den øverste del af en guldmalmåre. Geologisk udforskning bekræfter dette. Ofte er nuggets varsel om en guldbærende åre.

Bemærk, at nuggets i naturen oftest findes med 80% - 92% renhed. I Australien starter tallene ved 95%. Renheden af ​​metalindholdet kan meget groft estimeres ud fra farven på guldklumpen: Jo rigere og dybere den orange-gule farvetone er, desto højere guldindhold.

Guld er det første metal, som menneskeheden kender. Således var der allerede i den neolitiske æra fremstillet produkter af det, der tjente rituelle, dekorative eller anvendte formål. Men på grund af dets sjældenhed ved de færreste, hvordan guld ser ud, i hvilke former det findes, og hvordan det er dannet.

Desuden er astrofysikere stadig engageret i intens videnskabelig debat om, hvordan guld endte i skorpen på vores planet. En anden interessant kendsgerning er, at en lille brøkdel af guld er til stede næsten overalt: i planter, jord, dyr og mennesker.

Men det vil ikke være muligt at udvinde det fra andre aflejringer, da det selv i nuggets er en del af andre forbindelser. Derudover udgør guld kun en milliontedel af en procent af jordens masse.

Der er to populære teorier blandt videnskabsmænd, som ikke er lige sandsynlige. Den første teori antyder, at i det øjeblik, hvor planeten lige var begyndt at dannes, faldt et bestemt kosmisk legeme ind i den, som til sidst smeltede i kernen under dens dannelse, og fra kernen under vulkanudbrud og jordskælv faldt ned i skorpen.

Dette er en mindre sandsynlig teori, da den ikke forklarer tilstedeværelsen af ​​guldbærende sand, eksistensen af ​​guld på andre planeter, asteroider, i vand, og så videre, og tester desuden en sådan teori, samt giver beviser for det er simpelthen umuligt i øjeblikket.

Den anden teori, meget mere sandsynligt, indebærer, at guld allerede var i det stof, hvorfra planeten blev dannet. Dette forklarer perfekt, hvorfor ædelmetallet er relativt jævnt fordelt over dets overflade, hvorfor der findes klumper og guldholdigt sand, samt mange andre punkter, der ødelægger den første teori.

Men generelt er guldets oprindelse stadig et emne for debat blandt astrofysikere, fysikere, kemikere og geologer.

Under alle omstændigheder dannes det netop i planetens tarme, under forhold med titanisk tryk og enorme temperaturer. Nogle gange kommer det derfra ud med jordskælv og andre katastrofale resultater af bevægelse i Jorden. Hvorfor ligger den indeni?

På grund af dette, under dannelsen af ​​et kosmisk legeme, blev dets tunge atomer tiltrukket meget stærkere til midten af ​​sfæren end noget aluminium, som et resultat af hvilket en interessant statistisk tendens observeres: jo dybere minen går, jo større sandsynligheden for at finde guld, men på samme tid, jo højere mineralisering fandt guldklumper.

I naturen findes råguld i to former: i form af nuggets og i form af korn. Det udvindes normalt fra forekomster. Indlån er primære og sekundære. Og der er forskel på dem, ikke kun i mængden af ​​udvundet metal, men også i mekanismen for gulddannelse, i mineteknologier og meget mere.

Hvor og hvordan er det muligt? Primær, også kaldet primær, optræder i bjergrige områder og er forbundet med aktiviteten af ​​tektoniske plader. For eksempel under et vulkanudbrud strømmer magma fra jordens dybder sammen med vand, mineraler og andre elementer, der udgør jordskorpens dybder.

Kvartsårer med anstændigt guldindhold vises. Desuden er det ædle metal i dem repræsenteret af små korn, der ikke kan skelnes med det blotte øje.

Procentdelen af ​​guldindhold i en sådan vene afhænger i høj grad af:

  • udbrudsintensitet og betingelser;
  • kemisk sammensætning af underjordiske klipper;
  • det tryk, hvorunder magmaen brød ud;
  • hærdningstid;
  • vejrforhold;
  • og mange andre kemiske, fysiske og geologiske nuancer.

Primære aflejringer kan dannes på andre måder, men de er stadig næsten altid forbundet med bevægelser af magmatisk bjergart. Udviklingen af ​​denne type aflejringer skete for det meste i det 20. århundrede, hvor teknologiske fremskridt tillod folk at se dybt nok ind i klipperne.

Årsagen til dette var, at primære aflejringer ligger i jordens tarme og kræver opførelse af en dyb og pålidelig mine, hvilket var umuligt før det 20. århundrede.

Sekundære, også kaldet placers, er normalt placeret meget tættere på overfladen og findes meget ofte langs floder. Den eneste ulempe er, at de nogle gange ligger dybt under tykke lag af affald og ubrugelig sten.

Sekundære aflejringer opstår på grund af ødelæggelsen af ​​halvtomme guldbærende og affaldsbjergarter. Den mest direkte indflydelse herpå udøves af forskellige fænomener af fysisk og kemisk karakter:

Vand spiller en stor rolle i bevægelsen af ​​guldkorn og deres udseende: Det skyller langsomt stenen væk, knuser stykker af fast sediment til små stykker og maler dem til sand.

Guld, som er et tungt og inert metal, reagerer ikke med næsten noget, det akkumuleres langsomt i ujævnt terræn, på bunden af ​​floder og søer, i sand og så videre, hvorfra det senere udvindes. Sekundære indskud er meget mere forskelligartede end primære, så For eksempel:

  • på grund af deres geografiske placering kan de ikke kun findes i bjergene;
  • de varierer meget mere i størrelsen og volumen af ​​udvundet guld;
  • har flere uddannelsesveje.

De kan også kollapse, hvilket tillader guld at migrere og skabe nye placers. Derudover kan der optræde placers ved ændringer i det naturlige landskab, udtrykt i ødelæggelse af rod-type aflejringer.

Faktisk forklarer dette deres navn: under det første jordskælv eller udbrud opstår en primær aflejring. Anden gang dannes en sekundær i stedet for den primære.

Hvad er forskellen mellem nuggets og nuggets, og hvad er nuggets?

Selv råguld fra alluviale aflejringer behøver næsten aldrig at blive udsat for kemikalier eller tekniske midler designet til at adskille guldet fra malmen, hvilket gør det meget mere tilgængeligt.

På grund af dette er guldgravernes indsats for at finde forekomster af korn meget større end at finde forekomster af nuggets, som først skal graves op i meget lang tid, og derefter slippe af med de medfølgende elementer.

Det vil sige, at kornene næsten altid er mere eller mindre rent guld, hvoraf andelen i nogle forekomster når op på 97%. Guldstøv kan simpelthen tages og sigtes gennem en særlig sigte, og guld vil forblive på det.

Dette var årsagen til adskillige guldfeber, der på et tidspunkt ramte Nordamerika, Rusland og Australien.

Men på samme tid støder relativt rene guldklumper op i naturen, og opdagelsen af ​​store eksemplarer anses for at være en stor succes, ikke kun på grund af deres høje omkostninger, men også på grund af deres udseende og sjældenhed: de er smukke, mirakuløse værker af kunst, kun kendt af naturen, et møde med hvilket kan betragtes som historisk. Hver af dem har sit eget unikke navn, og deres antal overstiger ikke flere dusin.

Her er en liste over mestre efter størrelse og vægt af guldindhold:

  • Australsk guldklump fra 1869 med en vægt på 70,9 kg med et guldindhold på 69,6 kg
  • "Holtermann-pladen" er en kæmpe blok, der vejer 235,14 kg med 82,11 kg rent guld, fundet i 1871
  • "Welcome Stranger" - 71,1 kg, omkring 30 kg rent guld
  • "Hand of Fate" - 27 kg næsten rent guld.

Vægten og procentdelen af ​​guld i de fleste af historiens andre gigantiske guldkorn er ukendt, fordi mange af dem blev smeltet om til barrer, en proces, der er katastrofal for sådanne kunstværker.

Samtidig bemærkes det, at ud af de 10 største nuggets havde 6 kvarts indeslutninger. Hvor sådanne giganter kommer fra er et mysterium.