Драгоценные камни

Золоті кристали та самородки

Опубликовано 05. Апр, 2011 в Золото

Незакономірний зросток різних за морфологією кристалів золота з кварц-баритової жили

Мінерали можуть рости у вигляді гарних кристалів — багато­гранників, грані яких, перетинаючись, утворюють ребра, а місця перетину ребер створюють вершини. Форма цих багатогранників зумовлена насамперед закономірністю й симетрією внутрішньої будови. Атоми та молекули, з яких складаються кристалічні тіла, утворюють симетрично впорядковані ряди, плоскі сітки й просторові гратки. Будь-якому кристалічному тілу властивий певний порядок і симетрія розташування частинок. Внаслідок цього кути між відповідними гранями в усіх кристалах однієї й тієї ж речовини є сталими. Та кристали рідко мають форму правильних багатогранників. На їх обриси, появу тих чи інших граней та їх розвиток впливає середовище, в якому вони утворюються. Від взаємодії з ним кристали спотворюються, набувають різноманітних морфо­логічних елементів, тобто відображають особливості мінерало-утворюючого середовища.

Золото кристалізується в кубічній сингонії, гексоктаедричному виді симетрії. Його іони складають гранецентровану гратку. До речі, у світі атомів золото належить до найменших, його радіус 0,144 нм, радіус Аu⁺ — 0,137, а Аu³⁺ — 0,085 нм, параметр а (дов­жина ребра елементарної комірки) — 0,40783 нм за температури 20°С. У 1 см³ золота міститься 4*10²⁶ атомів. Хімічний зв’язок атомів золота в кристалічному тілі є чисто металічним. Атоми металу втрачають свої валентні електрони і переходять у стан пози­тивно заряджених іонів. Валентні електрони, що звільнились, ста­ють загальними й належать одночасно всім іонам золота, тобто позитивно заряджений атомний каркас плаває в електронному газі, який перебуває у вільному русі. Така взаємодія між вільни­ми електронами та іонами визначає фізичні властивості золота: воно добре проводить тепло й електрику, м’яке, відбиває світло (тому блищить).

Рис. 1. Структура золота (а) та його найбільш типові багатогранники

Дуже проста структура золота зумовлює його кристаломорфологічні особливості (рис. 1). Багатство форм кристалів цього міне­ралу визначається розвитком граней октаедра, куба, ромбододе­каедра, іноді тетрагексаедра {210}, гексоктаедрів {321}, {421}, тетрагон-триоктаедрів {211}, {311}, {411} та ін. Встановлено такий ряд кристалографічних форм у послідовності зменшення їх час­тоти зустрічі в природі: {111} — {100} — {110} — {210} — {211}. Це зумовлене особливостями атомної будови золота — порядком ре­тикулярної щільності відповідних сіток кристалічної структури. Найбільш щільні сітки, тобто сітки з найбільшою кількістю атомів, найчастіше морфологічно проявлені на кристалах золота у вигляді граней. Габітус кристалів золота різноманітний, але частіше трапляються октаедричні, кубічні, кубооктаедричні й ромбододекаедричні форми. Спостерігається залежність огранки кристалів золота від їх розміру: проста огранка властива дрібним і відносно великим індивідам, середні кристали (0,5 — 1,00 мм) мають складну огранку. Частота зустрічі багатогранників золота залежить від формаційного типу зруденіння. В малоглибинних родовищах знайдено дуже багато кристалів золота, дещо менше їх у середньоглибинних і зовсім мало в глибинних. До того ж, у цьому напрямку спостерігається тенденція зниження доскона­лості форми кристалів, спрощується огранка індивідів, вони ста­ють більш ізометричними. В малоглибинних рудах кристали зо­лота часто майже ідеальні за розвитком форм і водночас спотво­рені за обрисом — сплющені до пластинок, витягнуті до голок. У таких рудах кристалізуються дендрити золота — деревоподібні кристали — цьому в умовах малих глибин сприяє в’язке середо­вище (колоїди) і значний вміст домішок срібла.

Найбільший самородок золота - "Плита Холтермана"

Майже все, за незначним винятком, що нам відомо про кристаломорфологію самородного золота, ґрунтується на дослідженнях XIX — початку XX ст. й узагальнено в атласі В. Гольдшмідта (1914). Цікаво, як розподілено вивчені на той час кристали золота. Із 117 кристалів 44 припадає на золото з малоглибинних родовищ Трансільванії (Східні та Західні Карпати), 19 — з родовищ СІЛА і Бразилії й 45 — із середньоглибинних родовищ Південного й Се­реднього Уралу. Тобто, знахідка кристалів золота в нових районах вказує на можливі багаті його родовища.

Багатогранники золота та їх зростки — це прояв вільного росту індивідів. Вони належать тільки до одного (відносно мало поширено­го) з чотирьох морфогенетичних типів самородного золота. Досить часто зустрічаються дендрити й дендритоїди золота, але переважна більшість золотин — це ксеноморфні утворення, які мають виму­шену форму тому, що кристалізуються пізніше сусідніх мінералів і заповнюють тріщини, проміжки між зернами й кристалами. Інша частина золотин має немовби змішану форму (геміідіоморфну), поєднуючи елементи росту золотин інших типів.

Таблиця 1. Найбільші самородки золота (за Н.В. Петровською, 1993)

Зросток кристалів золота з різними акцесоріями росту на їх гранях

Вказане вище щодо форми виділень самородного золота пере­важно стосується візуально видимих зернин розмірами 0,1 — 0,4 мм і більше. Найдрібніші його частинки, видимі під електронним мікроскопом, мають розміри в соті й тисячні долі мікрометра. Це тонкодисперсне та колоїднодисперсне золото, воно переважає в суттєво сульфідних рудах. В помірно сульфідних рудах поширені дрібні й великі частинки золота, а в малосульфідних — великі. В цих типах руд зустрічаються самородки золота — суцільні утво­рення, що відрізняються відносно великими розмірами й масою порівняно з пануючими зернами золота в даному родовищі. Са­мородками золота можуть бути окремі великі кристали, їх зрост­ки чи скупчення зерен золота в агрегатах різних мінералів. Ос­танні трапляються значно частіше. Мінімальна маса самородка золота трохи більше 1 грама. Н. В. Петровська розрізняє такі са­мородки: дрібні — 1 —10 г, середні — у десятки грамів, великі — у сотні грамів, досить великі — масою у кілограми, гігантські — у десятки кілограмів. Найбільший самородок знайдено у 1872 р. в Австралії, завдовжки 1,4 м, завтовшки 10 см, масою близько 286 кг, названий на честь господаря «Плита Холтермана». Кількість знай­дених самородків невідома, мабуть, їх нараховується десятки ти­сяч. Тільки в одному з районів Південного Уралу їх знайдено по­над 2000, правда, дрібних і середніх, що не є рідкістю. Батьківщиною гігантських самородків і близьких до них рари­тетних (табл. 1) є Австралія, Бразилія, Росія (Урал, Сибір), США та Канада. Близько 80 — 95 % загальної кількості відомих само­родків знайдено в розсипищах. Більшість самородків-кристалів мали грані октаедра, куба й ромбододекаедра. Як правило, само­родки в родовищах складають незначну частину золота, що добу­вається, але є й такі випадки, коли самородки визначають про­мислову цінність золотоносних жил і розсипищ. Носії їх — пере­важно давні глибинні зруденіння з районів, близьких до зон рифтів і глибинних розломів.

Метки: кристали золота, найбільші, Плита Холтермана, самородки золота, самородне золото, структура золота