0
2773
Газета Наука Печатная версия

14.09.2005

Углекислота – «хозяин» рудного золота

Александр Портнов

Об авторе: Александр Михайлович Портнов - доктор геолого-минералогических наук, профессор, академик РАЕН.

Тэги: плита холтермана, большой треугольник, золотой самородок


Золото не случайно называют благородным металлом: оно не окисляется, не темнеет, не растворяется в щелочах и кислотах; археологи извлекают из древнейших гробниц фараонов сверкающие изделия, возраст которых – 5–6 тысяч лет. Но этот возраст ничтожен по сравнению с возрастом золота месторождений, образованных сотни миллионов и миллиарды лет назад. Тем не менее даже за этот чудовищный период времени самородки не окислились, не растворились и остались без изменения.

Возникает вопрос: почему такой нерастворимый и устойчивый металл встречается вместе с кварцем, образованным из горячих растворов? Как возникли огромные куски золота, которые мы называем самородками? Например, самый крупный самородок – «плита Холтермана», найденный в Австралии, представлял собой обломок кварцевой жилы весом более 200 кг, сплошь проросший пластинами золота. Когда эту плиту раздробили, из нее извлекли 92 кг драгоценного металла! За счет каких процессов в одном куске кварца накопился почти центнер золота?

К сожалению, почти все самородки золота безжалостно переплавлены; самый крупный в мире самородок, сохранившийся в первозданном виде, хранится в Москве, в Алмазном фонде. Он известен под названием «Большой треугольник» и весит более 36 кг; его нашли в 1842 году в россыпи Миасского района на Южном Урале. На его поверхности сохранились отпечатки граней кристаллов кварца – постоянного спутника золота.

Ответ на вопрос о том, как попадает золото в кварцевые жилы, дают химические особенности желтого металла. Оказалось, что катионы трехвалентного и одновалентного золота образуют растворимые комплексные соединения с хлором и серой. Эти соединения устойчивы в кислой среде и разлагаются в щелочной с выделением чистого металла.

Изучение пузырьков-включений в кварце рудных жил показало, что этот минерал возник из горячих хлоридных растворов щелочных металлов, температура которых была относительно невысока для рудообразующих процессов и составляла 200–300 градусов по Цельсию. Очевидно, что золото отложилось из тех же растворов, из которых кристаллизовался кварц. Какие условия заставили золото находиться в растворе, а затем стремительно выпасть из него в виде мелких чешуек, крупных золотинок и просто огромных кусков самородного металла?

Включения в кварце являются законсервированными реликтами рудообразующих растворов. Анализы показали, что это были концентрированные рассолы хлоридов кальция, натрия, калия, лития. Несмотря на обилие щелочей, растворы были кислыми, поскольку во включениях в огромном количестве содержится углекислота. Концентрация углекислоты достигает 200–250 граммов на килограмм раствора; давление в сотни и тысячи атмосфер заставляет углекислоту растворяться в рассоле и превращаться в угольную кислоту. Однако при снижении давления такой раствор буквально взрывается за счет быстрого выделения диоксида углерода – СО2, подобно тому как она вместе с пробкой вылетает из бутылки шампанского.

Возьмем для примера крупное коренное месторождение Кубака, расположенное на северо-востоке России. Это месторождение состоит из серии ветвящихся жил, как бы вырастающих из одной крупной глубинной трещины длиной около двух километров (по данным Д.М. Давыдова). Эта трещина возникла на глубине около километра за счет подвижки горных пород. При этом образовалась подземная зона пониженного давления, куда под давлением более 1000 атмосфер были «всосаны» горячие кислые золотоносные растворы. Трещина послужила «подземной пещерой», в пустоте которой из раствора солей кристаллизовалась кварцевая рудная жила.

Геологическая разведка выявила редкостную структуру рудного поля: оказалось, что при подъеме к поверхности длинная «одинокая» трещина, заполненная рудным кварцем, разворачивается, словно растрепанная раскрытая книга: многочисленные кварцевые жилы ветвятся и вырастают из плоскости трещины. Какие причины заставили расщепиться сплошную рудную жилу?

Исходя из объема трещин, заполненных кварцевыми жилами, можно оценить объем углекислоты, участвовавшей в создании месторождения. Длина рудной зоны – около 2 км, ширина – 100 м, кварцевые жилы прослежены на глубину 200–300 м, запасы золота – 100 тонн. Общий объем зоны активного механического воздействия глубинного газа на окружающие породы при образовании месторождения составлял 120 млн. кубометров.

Оценки показывают, что из примерно 8 млн. кубометров рассолов выделится около миллиона тонн углекислоты. Причем газ был сжат по объему примерно в 100 раз, что лишь в 2–3 раза меньше, чем степень сжатия газа при взрыве черного пороха или аммиачной селитры. Следует учитывать также подъемную силу гигантского газового «баллона», всплывающего по закону Архимеда; эта сила составляет примерно 400 млн. тонн!

Сейчас крупнейшее в Магаданской области коренное месторождение Кубака с его уникальной структурой рудного поля уже не существует: за шесть лет оно было по ускоренной программе выработано иностранцами, извлекавшими из недр по грошовой лицензии до 20 тонн золота в год. Теперь это золото стоимостью в миллиард долларов навсегда уплыло за рубеж, кто-то набил себе карманы бумажной валютой, а на месте уникального русского месторождения, разведка которого была проведена еще в советское время, осталась огромная пустая яма.


Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.

Вам необходимо Войти или Зарегистрироваться

комментарии(0)


Вы можете оставить комментарии.


Комментарии отключены - материал старше 3 дней

Другие новости

Загрузка...
24smi.org