Золоті пояси й зони землі
Опубликовано 24. Мар, 2011 в Золото
Поширення хімічних елементів у літосфері Землі цікавило багатьох дослідників. Так, академік В. І. Вернадський, слідом за американським геофізиком Франком Кларком, склав таблицю поширення їх у земній корі, яка згодом була доповнена академіком О. Є. Ферсманом. За цими даними, елементи підгрупи золота становлять: Сu-10-2-10-1 % маси земної кори (світові запаси 1015-1016 т), Ag і Au — 10-6-10-5 % (світові запаси 1011-1012 т). Середній вміст Cu в 1 м3 гірських порід і води оцінювався у 0,0081 кг, Ag — у 5,9*10-5 і Аu — у 1,4*10-6. Сьогодні, за даними тисяч хімічних аналізів гірських порід, побудована шкала геохімічної частоти елементів континентальної земної кори. Серед 81 елемента золото займає лише 73 місце, середній вміст його в тонні породи — 0,005 г, або 0,0000005 %. Приблизно такий самий вміст у гірських породах має платина, менший — родій, іридій, телур, деякі благородні гази. Срібло (0,1 г/т) зустрічається у 20 разів, а мідь (45 г/г) — у 9000 разів частіше, ніж золото. Звичайно, 0,005 г золота на тонну породи — це середня характеристика. Взагалі його вміст у різних породах становить від 0,0001 до 0,02 г/т і більше. Золото міститься в різних породах, рудах, водах річок і океанів, рослинах і тваринах. Тому, незважаючи на малий середній вміст цього металу в земній корі (його кларк 4,3*10-3 г/т, тобто він у тисячу разів менший, ніж кларк міді, свинцю, цинку), відомий мінералог Н. В. Петровська (1993) вважає, що немає підстав відносити його до рідкісних елементів, слушніше називати низькокларковим. Встановлено, що найбагатші на золото метеорити, в них міститься від 40 до 1440 мг/т Аu. Середній вміст його в залізних метеоритах близько 1 г/т, тобто в 200 разів більше, ніж у кристалічних породах земної кори. Враховуючи ці дані, а також можливий подібний склад метеоритів і порід центральних частин Землі, чимало з дослідників вважає, що золото нагромаджувалось саме в глибинній речовині, в мантії Землі. Доречно згадати, що Жюль Берн в одному із своїх творів описав падіння саме золотого метеорита масою в тисячі тонн. Спрацювала інтуїція великого письменника-фантаста чи Жюль Берн вже володів даними про поширення хімічних елементів у породах Землі й Космосу?
У земній корі та гідросфері золото є скрізь. За зростаючою його концентрацією можна побудувати такий ряд природних утворень: морська вода — осадочні породи — кислі вивержені породи — основні й ультраосновні вивержені породи — хроміти з базальтоїдних порід — гідротермальні руди. Велика кількість золота у вигляді солей і колоїдному стані міститься в морській воді, хоча вміст його тут набагато нижче кларкового — 0,000005 0,00001 г/т (у відкритому океані). Підраховано, що тонна морської води містить від 0,0001 до 0,008 мг золота або 1 км3 води — від 7 до 80 кілограмів. Усього у Світовому океані близько 8 млн. т цього елемента, тобто на кожного жителя Землі припадає близько 1,5 кг золота. Американські хіміки Г. Т. Сиборг і Е. Г. Велене (1962) вважають, що 1 км3 океанічної води містить золота на суму 93 000 000 доларів, але, на жаль, його добування коштуватиме більше. Сучасна техніка не дозволяє робити це рентабельно.
Золотоносність багатьох гарячих джерел у областях активного вулканізму досягає 0,02 мг/л. Доведена постійна присутність золота в рослинах (болотному хвощі, кукурудзі та ін.), що ростуть у золотоносних районах, а також у кістках, крові, шерсті тварин, у деяких мікроорганізмах.
В осадочних породах (без урахування розсипищ) золота небагато, лише в деяких з них вміст його підвищений (кластогенне й хемогенне золото). В усіх вивержених породах присутні домішки золота (від слідів до 10 мг/т і більше). Чимало дослідників визнає тенденцію зростання середнього вмісту золота від кислих порід до основних, але в деяких районах кислі породи містять у два — п’ять разів золота більше, ніж основні.
Лишається неясною невідповідність тенденції переважного нагромадження золота в основних породах і закономірності розташування більшості його родовищ у гранітних інтрузивних комплексах. Можливо, магми з різною основністю неоднаково легко віддавали розчинам своє золото.
У метаморфічних породах вміст цього металу приблизно такий самий, як і в осадочних, підвищення ступеню метаморфізму іноді супроводжується зростанням його кількості. В гідротермальних утвореннях концентрація золота досягає максимуму, на багато порядків перевищуючи кларк. Золото не тільки утворює свої самостійні родовища, а й у вигляді домішок міститься в рудах багатьох інших металів (передусім міді, цинку, нікелю, платини). Воно також знаходиться в родовищах олова, сурми, ртуті, молібдену, урану та ін.
Розрізняють три головних типи процесів, що ведуть до нагромадження золота та утворення його родовищ й рудопроявів: 1) ендогенний, переважно гідротермальний; 2) екзогенний хімічний, коли золото перевідкладається майже на місці — в корах вивітрювання та зонах окислення ендогенних руд; 3) екзогенний механічний, коли золото також перевідкладається, але внаслідок ерозії та руйнування родовищ, вивільнення золота, переміщення його водою й накопичення в сипких відкладах річок. Звичайно, головним є ендогенний процес, обидва інші призводять тільки до перерозподілу золота. Відповідно виділяють два головних типи його родовищ і рудопроявів: первинні (рудні) й вторинні (розсипища). Дискутується питання про родовища, які можуть утворитися завдяки метаморфічній переробці відкладів золота перших двох типів.
Рис. 1. Схема розміщення трансконтинентальних золотоносних мегазон та області концентрації самородків золота (за Н. В. Петровською, 1993)
Мегазона: І — Північна, II — Серединна, III — Південна; IV — Тихоокеанський пояс; 1 — дорифейські платформи з поясами ранньобайкальської складчастості й областями протерозойської тектоно-магматичної активізації; 2 — зони авлакогенів і авлакогенсинкліналей (частково зазнали пізньобайкальської складчастості); З — геосинклінальні пояси, зони складчастості й рифтогенезу (від пізнього протерозою до кайнозою); 4 — можливі границі мегазон глибинного й середньоглибинного золотого зруденіння; 5 — границі мегазон переважного поширення малоглибинної золотої мінералізації. Райони скупчення золотих самородків: 6 — середніх і великих, ксеноморфних; 7 — тих самих і геміідіоморфних, частково кокардової будови; 8 — переважно дрібних, геміідіоморфних й ідіоморфних (кристали, дендрити, дендритоїди, їх зростки)
Скільки ж золота повинно міститися в руді, щоб його поклади можна було вважати родовищем і вигідно розробляти ? Існує така відносна градація. В невеликих за запасами родовищах, особливо там, де золото добувати важко, його повинно бути не менше 10—15 г/т, а у великих, що легко розробляються, як, наприклад, деякі розсипища, — всього 1 — 5 г/т. Окрім того, розробка родовищ золота потребує врахування цілого ряду факторів — геологічних, гірничих, природних, екологічних, соціальних, наявності робочої сили, відповідної техніки, фабрик збагачення тощо.
Отже, золото є майже скрізь, і все-таки його значні концентрації зосереджені в певних місцях нашої планети. Які ж це місця? Золотоносні райони відомі на всіх континентах Землі, але вони різні за вмістом і особливостями золота, формаційним типом родовищ. Якщо виходити тільки з цифр золотовидобутку, найбільші маси цього металу зосереджено в рудних провінціях Південної Африки (ПАР), Північної та Південної Америки (СІЛА, Канада, Мексика, Бразилія, Колумбія), Австралії та Росії. Чому саме там? Н. В. Петровська (1993) вважає, що існує відповідний зв’язок золотоносних районів з елементами глобальної тектоніки Землі й передусім з її рифтогенними структурами в зонах активних країв платформ і у внутрішньоплатформених супракрустальних поясах. Родовища та рудопрояви золота як продукти гідротермального мінералоутворення виникали в особливих геодинамічних умовах тектонічно активних зон, у яких тривалий час діяли канали тепломасопереносу з глибин земної кори й мантії, існували флюїдні потоки з мантії, збагаченої золотом. Крім таких добре відомих субмеридіональних золотоносних поясів, як Уральський чи Тихоокеанське металогенічне кільце, Н. В. Петровська виділяє ще три субширотні золотоносні мегазони планетарного масштабу (рис.1). Перша — Північна — тягнеться по краях континентів Лавразійсь-кої групи; друга — Південна — по гіпотетичному протоконтинен-ту Гондвана; третя — Серединна — пролягає між цими двома, охоплюючи Середземноморський пояс (Тетис) та його продовження на сході й заході. У різних трансконтинентальних зонах золота мінералізація розвивалась у різні часи й на різних глибинах. Золоті родовища Північної та Південної мегазон формувалися в докембрії та ранньому палеозої (на флангах зон до мезозою) переважно на великих, зрідка середніх глибинах. Причому, в Південній мегазоні зростає роль більш давнього й глибинного золотого зруденіння. У Серединній мегазоні та Тихоокеанському кільці утворювалися переважно малоглибинні й більш молоді (мезо- і кайнозойські) родовища.
Глибинні родовища золота Північної й особливо Південної мегазон переважно архейські та протерозойські. В археї вже існували проторифтові прогини завглибшки близько 10 кілометрів. Ці лінійні структури, що фіксуються зеленокам’яними поясами, були довгоживучими й спроможними нагромаджувати золото. Підраховано, що області відслонень архейських порід становлять близько 12 % поверхні континентів Землі й дають більше половини світового видобутку золота. В протерозої золоте зруденіння розвивалось у крайових частинах платформ і в межах внутрішньо-аіатформених прогинів. Як в археї, так і в протерозої утворювалися суттєво кварцові малосульфідні золоті рудні тіла, які нерідко групувалися в довгі й потужні жильні зони. Глибини формування золотої мінералізації перевищували 3 — 3,5 кілометра. Вікові межі середньоглибинних золоторудних родовищ не такі чіткі. Інтенсивний розвиток цих родовищ відбувся в середньому палеозої, особливо в Північній мегазоні та зоні Тетису, а також у пізньому палеозої (карбоні, пермі) і мезозої (юрі, крейді) на території Євразії, Австралії та Північної Америки. Середньопалеозойські родовища численні, відносно одноманітні, із суттєво сульфідними (колчеданними) рудами з тонкодисперсним золотом, пізньо-палеозойсько-мезозойські — мають сульфідно-кварцовий склад. Ці родовища формувалися на глибинах не більше 2,0 — 2,5 км від палеоповерхні Землі. Вік малоглибинних (близько 1 — 1,5 км) золоторудних родовищ Серединної мегазони в більшості кайнозойський, хоча відомі їх мезозойські (Східний Узбекистан, Забайкалля та ін.) і навіть девонські (Східна Австралія) аналоги.
Щодо території України, то вона розташована в межах двох золотих поясів — Серединної та Північної мегазон. Відомі рудо-прояви золота Закарпаття належать до першої мегазони, Українського щита — до другої, інші рудопрояви (Донбас, Карпати) розміщуються на межі цих золотих поясів.
