Материал статьи Ляня Жаня (Китай) и Дэвида Гроуса (Австралия) из журнала «Nature GeoScience».
Золото неразрывно связано с историей человечества уже тысячи лет. Украшения из него начали делать еще 7000 лет назад в Древнем Египте. Первые золотые монеты появились в 550 году до нашей эры — их выпустил царь Крез на территории современной Турции. Золото практически является вечным металлом: оно не ржавеет, не портится и легко перерабатывается. Согласно оценкам, примерно 85% всего золота, добытого за всю историю — а это около 212 тысяч тонн, — до сих пор находится в обращении. При этом золото — один из самых редких элементов на Земле. В земной коре его так мало, что на 1 млрд частиц приходится всего 3 золотые частицы. Это как если бы среди 8 млрд людей на планете нашлось всего 25 "золотых" человека.
Почему золото все-таки оказалось у нас под ногами?
Изначально, когда формировалась Земля, все золото вместе с другими тяжелыми металлами опустилось глубоко в ядро и нижнюю мантию — туда, где обычные геологические процессы не работают. Благодаря тектоническим движениям в самом начале истории Земли (примерно 4–3,6 млрд лет назад), часть золота оказалась ближе к поверхности — в верхней мантии и литосфере. Это произошло из-за мощных перемещений вещества между ядром и мантией в то время, когда планета еще оставалась очень горячей.
Примерно через 1 млрд лет после своего возникновения Земля обрела тектонику плит в привычном нам виде. Эти процессы — движение, столкновение и разлом литосферных плит — стали своеобразным "двигателем", который многократно переносил золото из глубин мантии в кору и обратно, особенно в периоды формирования и распада суперконтинентов.
Как рождаются золотые месторождения?
Золото умеет соединяться с другими элементами, особенно с хлором и серой, образуя химические комплексы. В такой форме золото может переноситься горячими водными растворами глубоко под землей при самых разных температурах и давлениях.
С точки зрения тектоники, основная часть золотых месторождений образуется в зонах субдукции — там, где океаническая кора уходит под материковую. Примеры таких областей — Андские горы в Южной Америке и острова юго-западной части Тихого океана.
Кроме того, золото накапливалось в породах в моменты, когда огромные горные массивы сталкивались и сдвигались, а из глубин выходили насыщенные летучими веществами растворы, обогащенные золотом еще во время глубоких субдукций. Позже, когда горы начинали разрушаться из-за подъема мантийных потоков и растяжения земной коры, происходило формирование золотоносных магматических тел.
В разные эпохи именно такие тектонические события — субдукция, столкновение плит, образование и разрушение суперконтинентов — давали миру крупнейшие золотые месторождения.
Как реки и моря помогли сконцентрировать золото?
Не только глубинные процессы влияют на формирование золотых месторождений. Даже ближе к поверхности Земли золото продолжает накапливаться. Когда древние золотые жилы разрушались под действием дождей, ветра и рек, мелкие частицы золота вымывались и накапливались в руслах рек и на морских побережьях. Так рождались рассыпные месторождения — например, те, что стали причиной легендарных золотых лихорадок в 1890-х гг.
Бывают и химические процессы: когда сульфидные руды (те, что содержат золото) начинают разрушаться, в воду выделяются кислоты. Эти кислоты помогают "освобождать" золото из породы и концентрировать его ближе к поверхности земли. Так появляются еще более богатые залежи, которые проще добывать.
Самое большое золотое месторождение на планете
Самым крупным источником золота на Земле считается бассейн Витватерсранд в Южной Африке. Эти залежи образовались примерно 2,9–2,75 млрд лет назад. Интересно, что золото там оказалось даже раньше, чем породы, которые мы видим сегодня в этом районе.
Однако это золото появилось не так, как мы привыкли думать о рассыпных месторождениях. Оно не просто осело после размыва горных пород. Исследования показывают, что, скорее всего, золото в древности переносилось через водорослевые колонии, которые росли в теплых, насыщенных металлами озерах. Эти водоросли "прилепляли" к себе мельчайшие частички золота. Потом, когда геологические процессы изменили ландшафт, золото вместе с осадками оказалось захороненным в крупных осадочных бассейнах.
Почему золото такое редкое — и ценное?
На Земле существует огромное количество видов месторождений золота. Они могут образовываться как в глубинах планеты, так и у самой поверхности — в реках, морях или в результате химических реакций. Его месторождения формировались при очень разных условиях, часто — совершенно случайно.
Но, несмотря на всю эту разнообразность, месторождения, которые выгодно разрабатывать, находятся на менее чем 0,1% поверхности Земли. Их действительно очень мало. И тем ценнее золото для человечества: если бы не уникальная история ранней Земли и не миллиарды лет движения литосферных плит, у нас просто не было бы ни одной золотой жилы.
