Золото

Группа

Происхождение названия

Славяно-русское название «золото», по-видимому, связано корнем «сол» с обозначением солнца.

Английское название минерала Золото - Gold

Содержание

  • Химический состав
  • Разновидности
  • Кристаллографическая характеристика
  • Форма нахождения в природе
  • Физические свойства
  • Химические свойства. Прочие свойства
  • Диагностические признаки. Спутники.
  • Происхождение минерала
  • Месторождения
  • Практическое применение
  • Физические методы исследования
  • Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)
  • Купить

Формула золота

Au

Химический состав

Химически чистое золото в природе почти не встречается. Обычно содержит примеси серебра (Ag), меди (Cu), реже других металлов, с которыми образует твердые растворы.

Золото
Золото самородок

Наиболее обычны примеси Ag, Cu, Fe, Те, Se, реже Bi, Pt, Ir, Rd (при значительном содержании примесей выделяются разновидности золота). Спектроскопически устанавливаются Mg, As, Mn, Ni. Первичное золото из низкотемпературных месторождений обычно богаче серебром, чем золото из высокотемпературных месторождений; золото вторичное (переотложенное) бедно серебром.

Разновидности

Электрум — electrum—(Au,Ag). Содержит до 10—15% Ag.
Назван от греческого — янтарь — по сходству цвета (Плиний). Синоним серебристое золото.
Наблюдается в виде зерен, , пластинок, примазок, дендритов, иногда кристаллов.
Преобладающие формы: (111), (100). Двойники по (111).
Спайность отсутствует. Излом крючковатый. Весьма ковок и тягуч. Твердость 2—3. Плотность12,5—15,6. Цвет светло-желтый до серебряно-белого и зеленоватого («зеленое» золото из Балея). Черта металлическая блестящая. Непрозрачен.
Хороший проводник электричества.
Отражательная споспособность очень высока, но ниже чем у золота и серебра. Изотропен.
Травится HNO3 (от паров слабо тускнеет, иногда слабо вскипает); от KCN темнеет с образованием шероховатой поверхности; от FeCl3 иногда слегка буреет и иризирует, от HgCl2 становится бурым до черного и иризирует.
Содержание Ag в электруме выше 25 %, обычно 30—45 %.
Температура плавления 1061° при содержании Ag 35,4% и 1046° при содержании Ag 39,9%. 
Более редок, чем самородные золото и серебро. Встречается в месторождениях от средне- до низкотемпературных. В сравнении с самородным золотом, бедным серебром, является более низкотемпературным.
Наибольшее число указаний на находки электрума относится к кварцевым, барито-кварцевым, кальцито-кварцевым и баритовым жилам и залежам. Выделения минерала имеют различные величину и форму. Ассоциируется с аргентитом, красными серебряными рудами, штромейеритом, галенитом, халькозином, антимонитом, самородным золотом и другими минералами (Валей в Читинской область, Кочкарское месторождение в Челябинской области, Змеиногорское, Зыряновское и другие месторождения Рудного Алтая). В некоторых сульфидных месторождениях электрум наблюдается в зоне сажистых руд или в зоне окисления (Крюковское, Петровское, Риддерское, Семеновское и другие месторождения Рудного Алтая).
Мелкие зерна и самородки электрума весом до 400 г встречаются в некоторых россыпях (Алтай, Западная и Восточная Сибирь).
В зоне окисления изменяется с образованием на поверхности пленок и корочек галогенидов серебра.

 
Порпецит — porpezite (Фребель, 1892) (палладистое золото)— Au,Pd. Установлено впервые в 1798 г. в районе Порпец (Помпео) в шт. Минас-Жераис в Бразилии. Образует неправильные губчатые выделения, пленки, пластинки, округлые конкреции, реже — кристаллы. Излом неровный, крючковатый. Твердость—3. Ковок. Плотность 15,73. Блеск металлический. Цвет как у собственно золота, частью с сероватым или бронзовым оттенком; иногда серебряно-белый. Черта металлическая, блестящая.
В искусственных условиях Au с Pd дают твердые растворы во всех пропорциях. Известен в шт. Минас-Шераис и Гояс в Бразилии в коренных месторождениях и в россыпях. В коренных месторождениях порпецит приурочен к так называемым якотингам — контактовым породам, залегающим среди итабиритов (слоистые кварциты с гематитом). Якотинги наблюдаются около выходов гранитных пород; состоят из доломита, кальцита, хондродита, турмалина, пироксена, актинолита, магнетита, касситерита.
В небольшом количестве порпецит встречен в россыпях бассейна р. Чорох (Грузия). Установлено образование порпецита при изменении землистого палладита (PdO). По внешнему виду порпецит не отличим от золота. При добавлении к азотнокислому раствору цианистой ртути выпадает белый студенистый осадок цианистого палладия.

Купроаурид — cuproauride (Лоясечкин, 1939) и аурикуприд— auricupride (Рамдор, 1950) — природные твердые растворы Ag и Cu, по составу близкие к AuCu3 (медистое золото). Под микроскопом в большинстве случаев оказывается состоящим из двух компонентов: медистого золота и золотистой меди. Изучение системы Au—Cu показало, что однородные изоморфные смеси (Au и Cu) при понижении температуры распадаются с образованием AuCu и AuCu3.
По характеру выделений не отличается от золота, не содержащего меди. Цвет желтовато-розовый. Излом крючковатый. Ковок. Твердость 2—3.
Амальгамируется слабее чистого золота, травится сильнее высоко-пробного золота, при нагревании до 260° окисляется, при длительном нагревании при 350° в течение 3 час. порошок медистого золота чернеет и покрывается тонкими пленками CuO.
Главное и наиболее изученное месторождение медистого золота — гора Карабаш (Челябинская область), где медистое золото сопровождается магнетитом, халькозином, аргентитом, брейтгауптитом и золотосодержащей самородной медью; золотоносные кварцевые жилки залегают в тектонической зоне среди серпентинитов. Вес скоплений медистого золота достигает 100 г, но наряду с крупными выделениями широко распространены его микроскопические выделения. При травлении с помощью KCN выявляются пластинчатые и решетчатые структуры распада твердого раствора. Содержание Cu составляет 17—20%. На Урале медистое золото встречено также в некоторых россыпях (Горный щит в Свердловской области). Кроме того, медистое золото в коренных месторождениях обнаружено в Австралии, Северной Финляндии, Южной Африке.
 
Бисмутоаурит (висмутистое золото) — bismuth gold (Au, Bi). При содержании Bi до 4% однороден (твердый раствор), при более высоких содержаниях под микроскопом обнаруживаются включения самородного висмута. По форме выделений и свойствам существенно не отличается от собственно золота. Типичные образцы происходят из Шилово-Исетского месторождения Свердловской области (кварцевые жилы с висмутистым золотом, тетрадимитом, пиритом, халькопиритом, блеклой рудой). Переходы от висмутистого золота к мальдониту, содержащему около 35% Bi, не известны.

Родит —rhodite (Адам, 1869) (родистое золото). Содержит до 43 %Rh. Возможно, представляет смесь. Плотность. 15,5—16,8. Хрупок. Обнаружен в месторождениях Мексики и Колумбии. В России встречен в золотоносных россыпях бассейна реки Чорох в Грузии (с содержанием 11,6% Rh).
 
Иридистое золото (ираурит) — iridic gold. Встречено в россыпях бассейна реке Чорох (Грузия) и в Калифорнии (США). Плотность 21,69. Возможно, представляет смесь. Состав иридистиго золота из бассейна реки Чорох: Au — 62,1; Ag — 2,1; Pt — 3,8; Ir — 30,4; Pd — сл.; Cu — 0,03; Fe — 0,6; Bi — следы.
 
Платинистое золото — platinum gold. Встречено в россыпях бассейна реки Чорох (Грузия). Плотность 19,53. Состав: Au — 84,6; Ag — 2,9; Pt — 10,5; Cu — 0,9; Fe — 0,2. Возможно, является смесью.

 

Кристаллографическая характеристика

Сингония. Кубическая.

Класс. Гексоктаэдрический.

Кристаллическая структура

Главные формы: а(100), d(110), о(111) e(210), m(311), x(18.10.1), t(421).

Форма нахождения в природе

Прожилки в кварце, дендриты, мелкий самородок и шлиховое Магаданская область Утинское месторождение
Прожилки в кварце, дендриты, мелкий самородок и шлиховое золото Магаданская область Утинское месторождение

 

Облик кристаллов. Кристаллы октаэдрического, реже додекаэдрического и еще реже кубического облика и др. Кристаллы обычно искаженные: пластинчатые по (111), вытянутые вдоль оси 3-го порядка, иногда тетрагонального облика вследствие неравномерного развития вдоль четверной оси.

Двойники по (111) простые и более сложные. Наблюдаются скелетообразные, параллельные и ступенчатые срастания, кристаллические скелеты, дендриты и сетчатые пластины. Дендритовая структура обнаруживается также в монокристальных образованиях при травлении. Поверхности граней часто неровные, с фигурами роста и разъедания. Некоторые выделения состоят из чередующихся зон различной окраски — от темно-желтой до серебряно-белой, что, вероятно, зависит от изменения химического состава золота в процессе его отложения.

Агрегаты. Первичное золото (коренное и россыпное) наблюдается в виде зерен, чешуек, листочков разнообразной формы и величины, в сплошных массах — самородках различной формы, весом от нескольких граммов до десятков килограммов. Менее часто оно встречается также в виде пластин, древовидных, нитевидных, сетчатых, проволочных образований, дендритов, редко в искаженных, еще более редко в более или менее правильных кристаллах. Мелкодисперсное «невидимое», золото с размерами частиц от нескольких микронов и меньше в виде механических включений рассеяно в сульфидах (пирите, галените, халькопирите, арсенопирите и др.). Вторичное золото наблюдается чаще в виде пленок, губчатых выделений, каемок, тонковолосовидных выделений на первичном золоте, а также на гипергенных минералах (например, на куприте, лимоните и др.). Вторичное тонкокристаллическое золото коричневого цвета (подобного цвету порошка сухой горчицы) и плотного или рыхлого сложения иногда называют горчичным золотом.

Физические свойства

Золото Мелкий самородок. Утинское месторождение
Мелкий самородок. Утинское месторождение

Оптические

Цвет. Цвет и черта, в зависимости от содержания Ag, от золотисто-желтого до почти серебряно-белого; при содержании Cu приобретает розоватый оттенок.

Цвет тонкого порошка бурый.

Блеск сильный металлический.

Прозрачность. Непрозрачно; в тончайших слоях синее и зеленое просвечивание.

Механические

Твердость 2—3. При обжиге и переплавлении твердость уменьшается.

Плотность 15,6—18,3 в зависимости от состава.

Спайность отсутствует.

Излом крючковатый.

Химические свойства

Высокопробное золото растворимо в царской водке. Взаимодействует с  в момент его выделения и благодаря этому растворяется в смесях, в которых образуется свободный Cl, например, в смеси соляной и хромовой кислот. Также растворяется в H2SO4, в горячей концентрированной. H2SO4 с примесью HNO3, в H2SO4 с примесью НJO3 или KMnO4. В HCl и HNO3 не растворяется. Растворяется в цианистых растворах.
В полированных шлифах от KCN чернеет, причем выявляются структурные особенности зерен золота. С Hg дает белую амальгаму; иногда разъедается HJ. Царской водкой, а также раствором CrO3 в HCl и CrO3 в царской водке выявляется структура; зернистое строение, двойники, иногда дендритовое строение зерен; в медистых и серебристых разностях — структуры распада.

Прочие свойства

Ковко и тягуче. Легко расплющивается в тончайшие листочки. Отмечались случаи магнитности самородного золота, содержащего Fe. Электропроводность меньше, чем у серебра и меди. Поведение при нагревании. Температура плавления 1062,6°.

Искусственное получение.

Получается многими способами, например: 1) осаждением из растворов золота железным купоросом, перекисью водорода, сернистой кислотой, амиловым спиртом и др.; 2) электролизом. Искусственно воспроизведено осаждение золота из растворов природными сульфидами (пиритом, галенитом, сфалеритом, халькопиритом), кальцитом, сидеритом и др. при различных температурах. Изучено совместное осаждение золота и сульфидов из растворов.

Диагностические признаки

Сходные минералы. Можно спутать с халькопиритом. пиритом, миллеритом.

Главные диагностические признаки золота: золотисто-желтый цвет, малая твердость (легко режется ножом), большие ковкость и плотность, неспособность окисляться на воздухе. В мелких выделениях золото можно смешать с пиритом, халькопиритом, миллеритом. Отличается от них меньшей твердостью, отсутствием побежалости, по черте, ковкостью.
В полированных шлифах под микроскопом от халькопирита легко отличается по отражательная способность и по реакции с AgNO3 (не чернеет); от самородного серебра отличается большей отражательной способностью в синем свете почернением от KCN; от теллуридов — изотропностью.  

Сопутствующие минералы. Кварц, сульфиды, халцедон, кальцит, анкерит, сидерит, родохрозит, адуляр, барит, флюорит, цеолиты, магнетит, циркон, касситерит, ильменит, платина и осмистый иридий.

В кварце
В кварце

Происхождение и нахождение

Гидротермальное в кварцевых жилах (жильное золото). Благодаря химической стойкости золото накапливается в россыпях (россыпное золото) в виде округлых или сплющенных зерен и самородков.

В мельчайших выделениях содержится в изверженных, осадочных и метаморфических породах. Изредка обнаруживается в пегматитах. Концентрируется в гидротермальных месторождениях разнообразных формаций, преимущественно связанных с кислыми (до средних) интрузивными, реже эффузивными породами.
Месторождения золота бывают коренными и россыпными. Распределение золота в коренных месторождениях неравномерно; нередко обнаруживаются участки, резко обогащенные золотом («кусты», «столбы» и «бонанцы»).

Изменение минерала.

В зоне окисления тонкодисперсное золото в особых условиях (воздействие Сl, Br или J в момент выделения, воздействие Fe2(SO4)3 в присутствии кислорода воздуха, переход в коллоидальный раствор) растворяется — мигрирует и переотлагается. Золото, слагающее более крупные выделения, в зоне окисления и в россыпях претерпевает изменение с образованием тонких каемок более высокопробного золота ярко-желтого цвета по периферии и вдоль границ менаду зернами; вследствие электрохимической коррозии золото переходит в раствор вместе с более легко растворимым серебром, и часть золота немедленно осаждается тут же на остальной части золотины. При длительном нахождении золота в россыпях происходит облагораживание золотинок с выносом серебра и образованием высокопробных сравнительно широких каемок около неизмененного ядра. При переносе в россыпях золото претерпевает механическое истирание и окатывание, внешнюю и внутреннюю деформацию и перекристаллизацию.

 

Золото 2
Прожилки золота в кварце. Магаданская обл., Утинское месторождение

Месторождения

Среди коренных месторождений золота широким распространением пользуются жильные средне- до высокотемпературных месторождения, в которых рудные тела часто в основном или почти нацело сложены кварцем. Некоторые месторождения этой группы представляют штокверки и зоны окварцевания, главным образом, среди метаморфических и магматических пород. Месторождения этой группы обычно связаны с крупными массивами гранитоидов. Руды содержат те или иные количества пирита, арсенопирита, реже галенита, сфалерита, халькопирита, марказита, блеклых руд, вольфрамита, молибденита, пирротина, теллуридов, шеелита и др., из нерудных минералов встречаются барит, карбонаты, хлориты, серицит, турмалин, гранат, апатит, альбит и др. Золото наблюдается в зернах неправильной формы, пластинках, дендритовпдных выделениях, иногда в кристаллах. Часть его представлена тонкими включениями в сульфидных и других минералах. Чешуйки и зерна золота в сульфидах бывают разнообразной формы: уплощенные, сфероидальные, палочковидные и др. В некоторых месторождениях встречены крупные сплошные выделения (самородки) золота. Иногда тонкодисперсное золото устанавливается только химически. Примеры месторождений этой группы в России многие месторождения Урала (Березовское и др.), в Казахстане (Степняк и др.); в США ряд месторождений Аляски, Калифорнии, Невады; некоторые месторождения Бразилии, Канады, Южной Африки, Австралии и многие другие. Помимо кварцевых жил, золото, отложенное из высоко- или среднетемпературных гидротермальных растворов, наблюдается также местами среди скарнов и серпентинитов.
Значительная часть золота приурочена к низкотемпературным гидротермальным месторождениям, которые характерны для районов развития третичных вулканических пород. Жильные минералы представлены кварцем, халцедоном, кальцитом, анкеритом, сидеритом, родохрозитом, адуляром, баритом, флюоритом, цеолитами. Золото в некоторых месторождениях тонко распылено в кварце, халцедоне, карбонатах. Из рудных минералов с ним ассоциируются пирит, галенит, сфалерит, халькопирит, блеклые руды, энаргит, самородное серебро, аргентит, теллуристые соединения золота (нагиагит, калаверит и др.). Золото по составу преимущественно низкопробное. Примеры месторождений этого типа: Балей (Читинская область); Крипл-Крик в шт. Колорадо (США), Пачука (Мексика), месторождения Японии, Румынии и др.
Россыпные месторождения золота, современные и древние (палеозойские, мезозойские), широко распространены. Различают элювиальные, аллювиальные и морские россыпи. Их образование связано с разрушением золотоносных жил и золотоносных пород. Золото представлено зернами и чешуйками различной величины и формы, разной степени окатанности — в зависимости от типа россыпи и удаленности от коренных месторождений; встречаются также кристаллы, их сростки, дендриты, самородки весом от граммов до единиц и десятков килограммов. Золото обычно первичного происхождения, освободившееся при разрушении жил; в незначительном количестве наблюдается также переотложенное вторичное золото, которое образует каемки на первичном золоте, меди, куприте, платине. Спутники золота в россыпях: магнетит, циркон, касситерит, ильменит, платина и осмистый иридий. В россыпях речных долин и террас золото распределяется неравномерно или с известной закономерностью «струями». Примеры: элювиальные россыпи — Калгурли в Западной Австралии; русловые россыпи—Алдан, Амур, Колыма (Россия), Аляска, Калифорния (США); террасовые россыпи—Алдан, Лена, Охотское побережье (России); морские —Аляска (США).
Крупнейшие месторождения золота типа золотоносных конгломератов представляют метаморфизованные древние россыпные месторождения, подвергшиеся воздействию гидротермальных растворов (Витватерсранд в Южной Африке).
 В зоне окисления сульфидных месторождений наблюдается остаточное первичное золото, освободившееся при разрушении сульфидов, и в более редких случаях — вторичное (гипергенное) золото, выделившиеся из растворов. Такое золото в некоторых месторождениях типа колчеданных залежей наблюдается среди бурых железняков или ярозитов (Майкаин в Казахстане). Вторичное (гипергенное) золото в зоне окисления обычно представлено пленками, мелкими кристалликами и их сростками, иногда — так называемым горчичным золотом. Часть гипергенного золота образуется при выветривании теллуридов золота.
Самородки золота иногда достигают крупных размеров: самородок весом около 153 кг был найден в россыпях в Чили, весом 93,5 кг — в кварцевой жиле Хил-Энд в Новом Южном Уэльсе (Австралия). Крупный самородок (весом около 36,04 кг) был найден в 1842 г. в одном из приисков Миасского района (Челябинская области); в той же россыпи были найдены самородки весом 10,08 кг (1826 г.), 20,07 кг (1854 г.); в россыпи р. Тыелги, притока Миасса, в 1936 г. добыты самородки весом 14 кг 231г и 9 кг 386 г; в Свердловской области, в россыпи Никольского лога, притока Чусовой, найден золотой самородок весом 13,8 кг (1935 г.).

 

Практическое применение

Добывается в значительных количествах из коренных и россыпных месторождений как драгоценный металл. Извлекается попутно с основными металлами из медно-колчеданных и свинцово-цинковых руд. Как драгоценный металл, также используется в приборостроении, медицине.

 

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

Главные линии на рентгенограммах: 

Старинные методы. Под паяльной трубкой легко плавится. Не реагирует с плавнями.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В полированных шлифах в отраженном свете золотисто-желтое, блестящее. Отражательная способность. исключительно высокая, зависит от содержания Ag, у чистого золота (в%): для зеленых лучей 47,0, для оранжевых 82,5, для красных 86. Изотропно. Показатель преломления (по Кундту) в призмах для красного света 0,38, для белого 0,58, для голубого 1,00; в отраженном свете (по Друде) для Na света 0,366, для красного 0,306; коэффициент поглощения для Na света 7,71, для красного 10,2. Способность к полировке в мелких выделениях очень хорошая, в более крупных, даже при тщательной полировке, сохраняются царапинки от мельчайших частиц абразивов и мелкие точечные углубления.
‘Наблюдаются структуры замещения и цементации золотом различных минералов.

Галлерея