В тех случаях , когда отдельные участки горных пород содержат золото в повышенных концентрациях , мы говорим о месторождениях золота. Если концентрация золота в этих месторождениях окупает затраты на добычу , то такие месторождения называют промышленными.
Месторождение золота , как и месторождения некоторых других металлов и минералов (платины , олова , вольфрама , алмазов и др. ) , могут быть первичными и вторичными. Золото первичных месторождений находится в коренных горных породах (в виде включений или тонких вкраплений , порой совершенно незаметных). Руды , в которых золото заметно только под микроскопом , иногда бывают богаче тех , в которых оно видно невооруженным глазом. Поэтому наличие «видимого» золота далеко не всегда говорит о том , что месторождение богатое.
Первичные (рудные , коренные) месторождения золота произошли главным образом в результате кристаллизации металла из горячих водных растворов , образовавшихся при застывании магмы. Такие месторождения геологи называют гидротермальными. При остывании магмы , проникающей из глубин земли на поверхность , происходит постепенная кристаллизация содержащихся в ней веществ. Первой застывает силикатная магма , сульфидная более легкоплавка , поэтому она остается в жидком состоянии дольше. Силикатная магма образует , например , гранитные массивы , сульфидная заполняет трещины в этом массиве и несет в себе ряд металлов , в том числе и золото.
Последней затвердевает остаточная магма , или горячий водный раствор (гидротермальный раствор) , содержащий в себе многие элементы в виде соединений мышьяка , сурьмы , хлора , фтора , углекислоты с оловом , медью , свинцом , цинком , золотом и другими металлами.
Из гидротермальных растворов в трещинах застывшей магмы выкристаллизовываются различные минералы и металлы - одни раньше (при более высоких температурах) , другие позже. В разных местах и в различное время состав и концентрация элементов , находящихся в растворе , могут быть также совершенно различны. Поэтому не бывает и совершенно одинаковых месторождений. Иногда в них явно преобладает какой - любо один металл (например , золото или олово) , и если концентрация этого металла достигает промышленного значения , то месторождение называют монометаллическим. Если металлов несколько с промышленными концентрациями - месторождение полиметаллическое. Некоторые металлы встречаются только в таких месторождениях.
Месторождения , образованные за счет кристаллизации из горячих водных растворов , наиболее характерны для всех основных цветных металлов , они чаще всего приурочены к трещинам и жилам горных пород и носят название жильных. Для нас важно то , что большинство гидротермальных растворов , а значит , и месторождений цветных металлов содержит золото , правда , в самых разных , иногда ничтожно малых концентрациях. Следовательно , источником получения золота могут быть не только собственно золотые руды , но и руды других цветных металлов. Наибольшее значение приобрела попутная добыча золота из медных , медно – никелевых и свинцово – цинковых руд.
В зависимости от температуры кристаллизации различают месторождения гипотермальные (400 – 300 градусов по Цельсию) , мезотермальные (300 – 150 градусов по Цельсию) и эпитермальные (ниже 150 градусов по Цельсию). Основные месторождения золота имеют мезотермальное происхождение , однако в последнее время стали интересоваться и эпитермальными , в которых золото чаще всего соседствует с серебром. В этих месторождениях серебра в десятки , а иногда и в сотни раз больше , чем золота.
Кроме гидротермальных существуют еще так называемые контактовые и магматические месторождения золота. Первые образуются , когда застывающая магма проникает в поры гранитного массива , находящегося в контакте с ней. В порах массива откладываются сульфиды , чаще всего железный колчедан (пирит). В магматических месторождениях , так же как и в контактовых , золото связано с сульфидами , но кристаллизация происходит в условиях высоких температур и металлы остаются в магме. Контактовые и магматические месторождения золота большого промышленного значения пока не имеют. Вообще же следует указать на то , что золото всегда связано либо с кварцем (кварцевые жилы) , либо с сульфидами (чаще с пиритом) , и в обоих случаях оно находится в самородном виде. Из химических соединений золота в месторождениях известны теллуриды - калаверит , креннерит , сильванит и другие , однако теллуридовых месторождений золота немного. Не вступая в химические соединения с другими веществами , природное золото в то же время никогда не бывает в чистом виде. В нем всегда присутствуют примеси меди , серебра и в небольших количествах некоторых других металлов.
К металлам , способным образовывать с золотом твердые растворы , кроме меди и серебра относятся палладий , висмут , платина , ирридий , осмий и родий. Содержание последних четырех металлов в золоте обычно не превышает десятых долей процента. Большое количество меди придает золото с розоватым оттенком , изделия из которого обнаружены во многих гробницах фараонов.
Порпецит (палладистое золото) добывался только в Бразилии в 18 веке. Его цвет не чисто желтый , а с бронзовым отливом , за что порпецит получил название «гнилое золото». В Калифорнии , Колумбии и на острове Борнео встречались природные амальгамы золота белого или светло - желтого цвета. Наиболее распространено в природе серебристое золото , за ним следуют электрум , висмутистое и медистое золото , порпецит , платинистое , иридистое , осмистое и родистое золото. В общей сложности все теллуриды золота составляют около 3 % в промышленных месторождениях , а природная амальгама встречается в единичных случаях. Существенным источником получения золота есть вторичные , или россыпные , месторождения. Вторичными они названы потому , что образовались в результате разрушения материала рудных (коренных) месторождений , которые и являются по отношению к россыпным первичными. Каких – нибудь 50 лет назад россыпные месторождения играли основную роль в мировой добыче золота , сейчас же основой добычи стали рудные , хотя в некоторых странах и продолжается разработка россыпей. В последнее время их значение снова несколько возросло. Причина - рост цен на золото и открытие новых месторождений.
Горные породы , выходящие на поверхность земли , подвергаются воздействию меняющейся температуры воздуха , ветра , дождей и других факторов. В результате породы разрушаются (геологи называют этот процесс выветриванием) и высвобождают заключенные в них частицы металлов или минералов. Разрушение горных пород приводит к выравниванию рельефа поверхности земли , разрушенный материал высоких участков сползает и заполняет впадины и низины. Этот процесс происходил во все геологические эпохи , происходит и сейчас. Из разрушенных золотосодержащих пород высвобождается золото , иногда в виде сростков с породой , иногда в виде свободного металла. а иногда , будучи заключенным в тонкую каменную оболочку. Такая оболочка разрушается значительно позднее. Скопление разрыхленных частиц горных пород , содержащее какое - либо полезное ископаемое , называется россыпным месторождением. Эти месторождения могут содержать не только золото , но и алмазы , платину , олово и редкие металлы. До сих пор наиболее часто разрабатывались россыпные месторождения золота , в свою очередь промышленное значение среди них чаще всего имеют аллювиальные. или переотложенные , россыпи. Механизм их образования следующий : Коренные месторождения , разрушаясь и превращаясь в рыхлый материал , дают начало россыпям , которые первое время остаются на том же месте , где были горные породы до разрушения. Такую россыпь геологи называют элювиальной. Под влиянием дождей , таяния снегов и мерзлых пород материал россыпи начинает сползать вниз по склону. Если россыпь оторвалась от коренного месторождения , но еще не достигла подножия склона , она получает название делювиальной. Как только россыпь достигнет подножия склона , она , как правило , встречается с водным потоком , который подхватывает ее и переносит вдоль долины. В этом случае и образуется аллювиальная , или переотложенная , россыпь. Золото , обладающее большой плотностью , выпадает на дно потока , осаждается у неровностей , где скапливается иногда в значительных количествах. После того как река изменит свое русло (а такие изменения в течение геологических эпох происходят многократно) , отложившееся на дне золото оказывается перекрыто толщей наносов и остается иногда вообще в стороне от современного речного русла.
Россыпи могут залегать почти на самой поверхности земли , но могут находиться и на больших глубинах , например недавно разведаны россыпные месторождения на глубине 200 м.
Золото в россыпях обычно чище рудного и имеет , как говорят , более высокую пробу. Это происходит в результате того , что в процессе разрушения горных пород и переноса золота оно несколько очищается от примесей. Россыпное золото обычно отличается от рудного золота и своим внешним видом. Особенно это заметно в аллювиальных россыпях , где весь материал россыпи , а следовательно , и золото подвергались длительным механическим воздействиям при переносе в водных потоках. В результате частицы золота постепенно теряли острые грани , приобретали округлую форму - «окатывались». Но вместе с окатанными в россыпи может встретиться и угловатый кусок золота. Это означает , что часть золотин была в каменной оболочке и высвободилась из нее сравнительно недавно , не успев приобрести окатанный вид. Обычно по внешнему виду россыпное золото от коренного отличить не трудно.
Россыпные месторождения располагаются ближе к поверхности земли и более доступны , чем коренные. Золото в россыпях находится в свободном виде , поэтому при подготовке к обогащению добытой горной массы нет необходимости в таких трудоемких и дорогих операциях , дробление и измельчение. В конечном итоге при равных содержаниях золота добыча из россыпей обходится значительно дешевле , чем из коренных месторождений. Не случайно , что в истории золотодобывающей промышленности освоение новых районов всегда начиналось с разработки россыпей. После того как россыпи истощались , переходили к разработке рудных месторождений.
Совершенно необязательно , чтобы россыпь всегда соседствовала с коренным месторождением. Бывает и так , что коренное месторождение полностью разрушено , и о том , что оно когда – то существовало , свидетельствует только наличие россыпи. Среди специалистов одно время бытовало мнение , что золото в растворенном виде может переноситься водами , насыщенными гумусовыми кислотами , например , в богатых растительностью теплых и влажных районах. Предполагалось , что растворенное золото могло обогащать пески , через которые фильтровала вода. Иногда таким образом пытались даже объяснить образование в россыпи крупных самородков. Предпосылкой к этому являлось то , что самородки в россыпях всегда содержали более чистое золото , чем в коренных месторождениях.
В настоящее время твердо установлено , что самородки образуются только пи разрушении коренных месторождений. Вместе с тем среди неспециалистов время от времени возникают мнения о том , что золото в россыпях можно «выращивать» , что самородки постепенно «растут» , и т.д. Такие мнения абсолютно ошибочны.
По своему происхождению (генезису) несколько особняком стоят крупнейшие месторождения в Южной Африке , которые уже давно являются основным поставщиком золота в капиталистическом мире. Их генезис до сих пор не вполне ясен. Они сложены золотоносными конгломератами (сцементированными галечниками). Сами галечники , вероятно, образовались около 500 млн. лет назад. Специалисты пока не могут уверенно сказать , каким образом в этих галечниках появилось золото. Чаще высказывается предположение о том , что уже в более поздний геологический период по галечникам циркулировали гидротермальные растворы , которые и оставили здесь свое золото. Такое предположение подтверждается тем , что в материале , цементирующем галечники (превращающим их в конгломераты). находят минералы гидротермального происхождения. В данном случае получается так , будто древнейшая россыпь в дальнейшем была превращена в коренное месторождение. Другие считают , что доказательств циркуляции гидротермальных растворов в галечниках слишком мало. и предполагают , что первоначально была образована морская россыпь золота , которая в последующие геологические эпохи под воздействием горячей магмы приняла современный вид.
Если бы эти месторождения были менее богаты золотом , то их происхождение , по - видимому , не привлекло бы к себе такого внимания геологов. Дело в том , что галечники подобного типа могут быть золотоносными и в других районах Земли. В Канаде , например , у озера Гурон в конгломератах обнаружено месторождение золота и урана , есть также золотоносные конгломераты в Гане и ряде других мест.
Если бы наверняка знать , каким образом образовались конгломераты Южной Африки , то было бы легче искать и богатейшие месторождения золота , подобные им.