Где ищут золото и по каким признакам? — Популярная наука — 7 канал Красноярск

Где ищут золото и по каким признакам?


30 сентября 2020

Можно разделить геологию на два направления: изучение полезных ископаемых и поиск именно золота?

Есть общий раздел геологии полезных ископаемых и есть геология месторождения золота. Одно время у нас велась специальная подготовка по направлению по изучению геологии россыпей, сейчас оно более унифицированное.

Почему золото сложно найти? Как его ищут?

Основные проблемы с поиском золота связаны с тем, что золото во-первых, металл редкий, во-вторых, драгоценный. Есть классификации металлов: черные, цветные, редкие. Золото попадает в категорию благородных металлов. Эта классификация немного устарела, но применяется до сих пор. Проблемы с поиском золота связаны с тем, что это редкий металл, содержание золота в руде, которую можно разрабатывать, составляет грамм на тонну, это 10^ -4 одного % или 1 миллионная в части чего-либо. То есть найти вот эти миллионные части где-то, это очень сложно. Сейчас очень редко находят месторождения, как показывают в старых фильмах, что идет человек, моет лоток и находит сами руды, или как в фильме про «золотую лихорадку», где человек идет в одиночку, а за ним крадется убийца, это все не так. Сейчас поиск месторождений это серьезное исследование, то есть для начала необходимо спрогнозировать, где искать, потому что геологи ищут, то, что сами, как говорится, «не теряли и не прятали», они ищут, то, что спрятала природа. Соответственно, чтобы найти, надо понимать, как это выглядит и где это может быть. Допустим, когда вы потеряли ключи от дома, мы просим помочь гостей, гости захотят знать, как они выглядят, чтобы не спутать со своими, и где их можно было оставить. Здесь ситуация немного сложнее, потому что, если мы примерно представляем как выглядят месторождения золота, это либо жилы, то есть плитообразные тела, где находится прозрачный кварц, он называется «горный хрусталь». С золотом кварц бывает разным: белый, серый и т. д. И вот эти жилы, которые уходят глубоко в недра земли, находят их главным образом по пробам. В общем, отбирается даже не камень на анализ, а глина, то есть снимается верхний слой почвы, где геолог работает не молотком, как показывают в фильмах, а обычной лопатой. После, порцию глину кладут в мешочек, далее кладут этикетку с указанием номера пробы, при этом используем GPS и они идут по определенной линии, то есть мы знаем в каком месте они взяли эту пробу, и затем в городе или в полевых условиях анализируют на определенные элементы. Однако это анализ не на золото, потому что его очень мало. Если в руде его грамм на тонну, в этих пробах его будет гораздо меньше, буквально какие-то следы. И вот если у нас появились в глине какие-то элементы-спутники золота, например мышьяк или медь, свинец, цинк, вот тогда уже есть повод заинтересоваться этим местом подетальнее. Туда в следующий сезон приезжает опять экспедиция, в этом месте роют ямы, канавы и берут пробы уже из того камня, который отрыли под этим рыхлым материалом, под глиной. Вот если там породы показывают повышенное содержание золота, то уже интересно, можно заниматься бурением. Пробивается уже бульдозером дорога, едет буровой станок и получается добывать информацию уже с большей глубины. И вот если мы не просто нашли золото в каком-то нужном содержании, а мы нашли определенное его количество (геологи это называют «запас»), скажем, мы посчитали и выяснили, что, то содержание золота, помноженное на объемы породы изученные, дает нам, допустим, 4-5 тонн золота. Это уж маленькое, но месторождение, вот тогда уже можно разрабатывать.

Все ли геологические проявления золота можно назвать полезными ископаемыми?

Если геолог нашел кусок породы и в нем есть крупинки золота — это еще не месторождение. Это называется ученым словом «точка минерализации». Такой термин. Если мы доказали, что эта точка минерализации имеет некоторые размеры по поверхности, еще не в глубь, — это называется словом «рудопроявление». Ему присваивается, как и точке минерализации, свой номер, указывается, где она находится и все следующие экспедиции, которые будут планировать свою работу в этих местах, будут знать об этом объекте, что он потенциально достоин изучения. Если его как следует изучить и выяснится, что по количеству и по качеству нам хватает руды для того, чтобы рудник работал 10-15 лет, тогда можно разрабатывать, это уже месторождение с полезным ископаемым — рудой золота.

Экономика влияет на добычу полезных ископаемых?

Экономика определяет очень многое. Освоение месторождения зависит, например, от удаленности от цивилизации и наоборот от приближенности. Скажем, сейчас в Швеции переезжает или уже переехал поселок Кируна, потому что оказалось, что месторождение, рядом с которым он построен, протягивается и под сам этот поселок. И они решили не оставлять это все там, а переселиться. Какие-то здания исторические они, наверное, перенесут и будут разрабатывать дальше. Есть и минусы в тесном слишком расстоянии с цивилизацией. А вот обратный пример — в середине XX-го века в Забайкалье, в современном Забайкальском крае, было найдено уникальное Удоканское (по Удоканскому хребту) месторождение меди. На самом деле комплексное месторождение, там медь и серебро и, наверное, золота сколько-то есть. Но основной компонент, конечно, медь. Его разведали в советское время, с перестройкой его забросили, и сейчас его повторно готовят к эксплуатации. Я надеюсь, скоро начнут его осваивать. Вот столько времени прошло с открытия, при том, что с самого начала было понятно, что это очень большой объект. Когда в начале XX-го века начинали разрабатывать руды золота, содержание в руде (в промышленном) считалось больше. То есть тогда хуже извлекали золото из руды и необходимо было, чтобы золота в руде было больше. Например, 20-30 грамм на тонну. Это было вполне себе хорошее содержание. Сейчас, вы помните, 2-3 грамма на тонну, а где-то и полграмма хорошо. Благодаря современным технологиям и такие руды можно обрабатывать. Поэтому получилось так, что там, где закладывали шахту и узко проходили вроде пустые на тот момент породы — сейчас вот это все окружающее пространство — это вполне себе руда. Поэтому на месте многих шахт, и в том числе там, карьеры, которые разрабатывают эту когда-то пустую породу, а сейчас руду.

Может ли обычный человек самостоятельно намыть золото? Какие ещё полезные ископаемые люди могут найти?

Теоретически да. Другое дело, что заниматься поиском золота без лицензии чревато конфликтам с законом. То есть если что-то и нашлось, то лучше оставить там, где нашлось, чтобы не создавать себе проблем. Например, можно поискать гальку в Енисее. Там можно найти тот же кварц. Он бывает красивый: бывает полупрозрачный, а бывает совсем прозрачный. На реке Каче можно найти Агаты. Это кварц, но уже с более сложной организацией — в виде желваков. Это галька, но на сколе получаются красивые, кругами, узоры. Когда вы находите такое, это Агат.

В Енисее ещё из красивого очень часто встречаются гальки вулканических пород, которые Енисей приносит из Саян. Они, как правило, разных оттенков зелёного. В них белые включения — белые кристаллы полевого шпата. Такие вулканические породы довольно прочные, поэтому они долго окатываются. Енисей поднял их где-то в сотнях километров выше по течению, и они добрались до нас.

Золото вряд ли. Хотя бы по той простой причине, что оно просело куда-то глубоко. В небольших речках, где рядом присутствует скальное основание — плотИк, такое возможно. Пустые породы, которые над россыпью, например галька, песок, глина, геологи называют «торфА» с ударением на последний слог. Затем, когда доходят до полезного ископаемого, до участка, где есть золото или алмазы, — это называется пески или пласт. И если, наконец, под пластом залегают первичные коренные породы, которые не размыты водой — это называется «плотИк». Золото упирается в этот плотик и на нем остаётся. Это не значит, что оно там красиво лежит, обмыл шлангом и собирай самородки. Это значит, что оно, как правило, где-то в глине, в трещинах того же плотика. То есть его оттуда тоже надо уметь достать.

Почему золото называют «ленивым металлом»?

Золото — металл ленивый. У него высокая плотность — почти до 20 граммов на кубический сантиметр — чистое золото. Но вы знаете, что самородное золото в реальности — это не чистое золото из Таблицы Менделеева. Это смесь, как минимум, с серебром. Также встречается примесь меди, ртути и других компонентов. Получается очень тяжелый металл. В своё время было интересное открытие про то, как золото перемещается в потоке. Вообще было непонятно, как такой тяжелый материал, который при первой возможности ложится на дно и там лежит, пока совсем уже в бок толкать не станут, как такой ленивый металл будет двигаться дальше, уходя от источника на километры и более. Начинает как все? Вот жила здесь, дальше россыпь и растёт содержание. Растёт-растёт, потом падает и постепенно кончилось. И непонятно было, почему этот горб не рядом с жилой, а на некотором расстоянии. А получилось очень просто: если мы возьмём грузило свинцовое, и бросим в воду, оно, конечно, утонет. Если мы возьмём то же грузило и воткнем его в кусок пенопласта, бросим в воду, оно поплывет. Где этот пенопласт разломится, дробинка выпадет. Вот примерно так же путешествует золото. Только вместо пенопласта у него кварц, плотность которого 2,5 грамма на кубический сантиметр. То есть в речном потоке галька кварца перемешается замечательно вместе с другими такими, а иногда и более тяжелыми гальками. А иногда и более тяжелыми гальками. А потом где-то разламывается и золото выпадает. Причем открытие это сделал даже не геолог, а маркшейдер, то есть специалист скорее по горной геометрии, а не по геологии. Интересовался формой россыпей и обнаружил такую закономерность, такое явление, что золото путешествует не само по себе, а в обнимку с другими минералами.

В чем уникальность месторождений Красноярского края?

Дело в том, что Олимпиадинское месторождение, оно двухэтажное было. То есть у нас любое месторождение, которое образуется в земных недрах, оно как-то реагирует на поверхность, потому что в недрах, например, мало кислорода, а на поверхности много. Олимпиадинское месторождение вообще интересно тем, что при гигантских запасах золота, там золото почти не увидишь в руде — оно очень мелкое. Оно буквально растворено в минералах серы, в арсенопирите главным образом: это мышьяк, железо, сера — вот такой минерал. И для того, чтобы извлечь золото, этот арсенопирит необходимо растворить. Для этого используют специальные бактерии, которые в чанах растворяют арсенопирит, то есть им мышьяк даже нравится, очевидно, и потом из этого раствора получают золото.

Так вот, изначально добывали руды, которые были другие, которые получились, когда сера и мышьяк, содержащие руды, встретились с водой, богатой кислородом у поверхности. И вместо блестящих кристаллов оловянно-белого арсенопирита образовалась, грубо говоря, ржавчина, то, что называется смесь минералов на основе гетита. Назвали в честь Гете. Он не только «Фауста» написал, но и минералогией, в том числе, активно интересовался. И вот, Гетит оказался вместилищем золота уже нового, переотложенного. И получилось так, что верхушка этого месторождения была постепенно съедена. То есть она съедалась, съедалась — золото никуда не девалось, оно просто проседало ниже, ниже, ниже — поэтому вышележащие руды оказались более богатыми — в 2-3 раза, чем те, которые ниже. И это сыграло еще одну неприятную шутку при разработке, когда кончились руды окисленные, и начались руды первичные, их попытались перерабатывать таким же образом. В итоге (золото всегда теряется при переработке небольшой процент, но теряется), я точных чисел не помню, если при переработке окисленных руд терялось, допустим, 10-20%, то по той же технологии обрабатывались первичные — начало теряться 50-60%, а то и больше — больше половины золота пошло в отвал. То есть пришлось резко менять технологию обогащения, бактерий приглашать в помощь, и тогда все наладилось по новой. Действительно, вышележащие руды были более богаты.

Верно ли утверждение, что рассыпное золото на планете почти закончилось, остались только рудные запасы?

Сложный вопрос, смотря, что считать россыпью. Есть такое месторождение на юге Африки — на самом деле у нас его называют в книгах месторождение, но это не месторождение — это целый рудный район, то есть скопление месторождений. Несколько десятков — площадь его поперечно, несколько сотен километров, площадь, соответственно, уже тысяч, и название очень красивое, для русского языка немного странное, но в переводе с языка африканского — языка, который получился из сплава голландского и местного африканского — звучит, как «Хребет белой воды» — white waters rand — в этом самом ранде, как посчитали, изначально содержалось около 3/4 мировых запасов золота, сейчас, конечно, многое выбрали. Это вообще очень интересное место, там разработка сейчас ведется на глубинах, в некоторых шахтах, более четырех километров.

Оттуда горняков поднимают как водолазов, то есть с декомпрессией, потому что иначе они закипят и будет кессонная болезнь. Там руду перерабатывать стараются внизу, не поднимая на поверхность. В отработанные выработки закладывают пустые породы. В одной из них одно время была нитринная обсерватория (где изучают нитрины). Это, наверное, единственная обсерватория, которая стремится не в горы, а наоборот куда-то поглубже, чтобы не мешали другие частицы. До сих пор считается, что там руды древней россыпи. Если брать этот объект, то, конечно, кончатся они ой как не скоро.

Ну, а если брать россыпи попроще, за которыми не надо лезть так глубоко, то я бы сказал так: сейчас очень часто идёт повторная отработка россыпей, который отрабатывались ранее — раньше за руду считали совсем другие содержания. Сейчас довольствуются гораздо меньшим, поэтому многие россыпи в северо-енисейском районе отрабатывают иногда не по одному разу и получают металл. Какие-то частички высвобождаются, какие-то отлипают от глины (она очень любит ловить на себя золото, если в россыпи есть проблема с глиной, то золото закатывается в глиняную гальку и уходит в отвал). Когда глина отдает золото, его ещё можно получить. В целом, конечно, россыпей становится меньше, как и коренных месторождений золота. Земля производила эти сокровища 4,5 млн лет. Мы же за фактически несколько столетий активной разработки это все подъели.

Есть ли смысл дальше готовить специалистов по добыче золота, если оно скоро закончится?

Чтобы не закончилось, надо искать. Потому что всё-таки сейчас благодаря современным технологиям не только изменился уровень качества разработки полезных ископаемых, не только мы можем перерабатывать все более бедные руды, но и поиски ведутся уже все более продвинутыми технологиями. Есть, например, технология так называемой гиперспектральной съёмки. Когда мы берём разные камни с месторождения, снимаем их спектры, потом фотографируем из космоса этот участок территории и смотрим, где по спектру такие же участки. В тех местах уже ведём поиски. Для нашего севера это очень перспективный поисковый метод. Он позволяет очень быстро посмотреть на иногда очень больших площадях, что там можно найти. Метод используется не только для золота, но и для других полезных ископаемых. Сейчас подобную технологию мы хотим применить для месторождения Ак-Суг, это Тыва. Там на севере республики располагается крупное медное молибденовое месторождение, в котором также есть и золото. Оно попутно будет извлекаться. То есть золото встречается не только в собственных месторождениях, оно бывает и дополняет некоторые месторождения. Может быть в рудах железа, в других полезных ископаемых. Современные технологии позволяют вести поиски там, где это либо было раньше сложно, либо просто могли не заметить в силу того, что низкие содержания. Их сложнее было засечь, и они тогда никому не были нужны. Повторное изучение тех же Саян, я уверен, даст новые объекты, новые месторождения. Чтобы эти объекты кто-то искал — нужны специалисты. Они расходятся у нас, как показывает опыт, геологи, горняки востребованы.