Водород — создатель золотых жил на Земле

Полезное ископаемое водород
Восходящий поток газов из недр планеты, в процессе водородной дегазации Земли, выносит на поверхность крупинки тяжелых металлов, образуя из них жилы в расщелинах пород.

Соавтором работы является Сергей Калугинвыпускник МИСиС, единомышленник гипотез расширения Земли и водородной дегазации. Надеюсь, наше плодотворное сотрудничество приведет к удивительным открытиям и интересным для любознательных читателей статьям.

Золото находят в кварцевых жилах в расщелинах основных пород. Откуда оно размывается водой и оказывается в окружающих реках. Логично предположить, что в расщелины оно попадает вместе с потоком водородной дегазации из недр, выносящей на поверхность планеты вместе с потоком газа мельчайшие частички тяжелых металлов. Поскольку газ легче воздуха, он улетучивается, а крупинки кристаллизуются и остаются в расщелинах по пути его выхода. Далеко не на каждой планете идёт процесс дегазации, поэтому, относительно большим количеством золота на поверхности нашей планеты мы обязаны потоку водорода, выносящего его на поверхность, и реакциям синтеза, протекающим в ядре Земли.

Откуда золото на Земле?

Большинство элементов, образующихся в недрах звезд в результате термоядерного синтеза, легче железа, но для появления более тяжелых металлов у обычных звезд недостаточно высокие температура и давление. Предполагается, что золото, платина и другие тяжелые элементы Земли образовались в результате слияния нейтронных звезд между собой или с черной дырой. Ученые под руководством Синь-Ю Чена из Массачусетского технологического института с помощью детекторов гравитационных волн LIGO и Virgo выяснили, что большинство тяжелых металлов производятся именно при слиянии двух нейтронных звезд.

Теория происхождения золота была предложена ещё в 1989 году, но только недавно астрономы впервые смогли пронаблюдать непосредственное рождение этого драгоценного материала. 17 августа 2017 года произошло слияние двух нейтронных звёзд (вспышка килоновой в галактике NGC 4993 в созвездии Гидры), и в результате захвата ядрами нейтронов образовались элементы тяжелее железа, в том числе и золото! 95% благородных металлов во Вселенной рождается именно в процессе таких слияний компактных звёзд.

Астрономы считают, что на заре рождения подобное событие произошло недалеко от Солнечной системы и выброс материи с золотом попал на молодую планету Земля.

Образование ионов тяжелых металлов в результате слияния нейтронных звезд или Черных дыр.

Принято считать, что все химические элементы изначально присутствовали в протопланетном облаке. Из него образовались: металлическое ядро в центре планеты, мантия и различные минералы вокруг них. Многие металлы из недр через плюмы и вулканизм, благодаря водородной дегазации, оказались в поверхностных залежах руды или местах их рождения.
Получается, ещё в древности наши предки точно подметили, что процесс образования некоторых металлов происходит через их рождение в земле, а не в процессе выпадения откуда-то, что нашло своё отражение в ёмком образном слове Русского языка — месторождение.

Золотые кладовые планеты Земля

Согласно отчету Всемирного совета по золоту (World Gold Council), за всю историю человечества было добыто около 208 874 т золота, что умещается в куб со стороной 22,2 м, из которых около двух третей пришлось на период после 1950 г. Почти половина всего добытого золота — 95 547 т, находится в ювелирных изделиях и предметах религиозного культа; в слитках и монетах, включая биржевые фонды, обеспеченные золотом — 46 517 т; в хранилищах Центральных банков сосредоточено 35 938 т; около 31 096 т считаются использованными в промышленности или потерянными во времени. Например, на электронику, стоматологию и космическую сферу приходится 29 448 т [1].

Международная группа ученых из Чили, Австралии, Аргентины, Франции и Испании установила, что под крупнейшими месторождениями Земли мантия насыщена драгоценными металлами. Благодаря процессам дегазации недр планеты, золото поднимается к поверхности. Были изучены образцы вулканических пород, отобранные в Патагонии, в горном массиве Десеадо, являющейся одной из самых золотоносных провинций на планете. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications, а кратко о нем сообщает EurekAlert.


«Мы получили первое доказательство содержания золота в мантии под массивом Десеадо. Эту провинцию золотоносной сделала мантия, лежащая на глубине 70 километров. Поиск золота веками стимулировал миграцию, экспедиции и даже провоцировал войны. Но тайна его происхождения всегда была одной из главных в области генезиса полезных ископаемых».

Хосе Мария Гонсалес Хименес из Университета Гранады [2].
Золото встречается чаще всего в гидротермальных кварцевых жилах.

В последние годы в мире наблюдается тенденция резкого роста добычи золота и серебра из гидротермальных месторождений Тихоокеанского рудного пояса. В разрабатываемых в настоящее время месторождениях концентрации золота, как правило, невысоки, однако геологоразведчики и золотодобытчики всего мира мечтают обнаружить ураганные содержания этого драгоценного металла. История подобных находок всегда вызывает пристальный интерес геологов и горняков. Например, на северо-востоке России руды с ураганными содержаниями до 17 кг/т и более были добыты из верхней части гидротермальной жилы Предсъездовская Агатовского месторождения. Средние содержания золота в рудном теле №3 месторождения Кубака составили 280 г/т. Рудные столбы месторождения Джульетта (Магаданская область) содержали более 400 г/т золота, а месторождения Школьное – 70 г/т. Месторождения Гуанохуато и Пачука (Мексика) прославились, благодаря богатейшим содержаниям серебра – более 2 кг/т. Подобные месторождения серебра в России известны на территории Якутии и в Магаданской области. Уровень концентрации серебра в жилах Мангазейского месторождения достигает 43 кг/т, Безымянного – 28, Зари – 73, Прогноз – 27.7 кг/т, Дуката – 10 кг/т [3].

Приуроченность гидротермальных Au-Ag месторождений к активным окраинам континентов. Сокращения на схеме: ЮА – Южная Америка, СА – Северная Америка, ЦА – Центральная Америка, СВР – Северо-восток России, СВА – Северо-восток Азии [3].

Среди рудных объектов, приуроченных к рифтовым зонам, около 57% залежей
встречаются в умеренно спрединговых зонах (скорость спрединга 4-6 см/год), около 33% залежей – в зонах с низкой скоростью (до 3 см/год), а остальные 10% залежей – в зонах с высокой скоростью (более 6 см/год). Подавляющее большинство субмаринных сульфидных залежей (93%) ассоциирует с вулканитами, и только небольшая часть (4%) заключена в осадочном разрезе.

Старостин, 2012; Rona, Scott, 1993 [4].
Жила на Камчатке, Асачинское золоторудное месторождение.

Таким образом, вслед за открытием крупного золотосеребряного месторождения и созданием нового горнорудного района на базе месторождений Купол и Двойное в Чукотском АО, произошла заметная активизация геологоразведочных работ вслед за развитием горнодобывающей промышленности. Обратим внимание, что также выявлены и разведаны перспективные месторождения в новых районах вулканоплутонических поясов, т.е. в зонах интенсивной дегазации планеты.

Водородная дегазация планеты

В атмосфере Земли находится около 2.5 миллиардов тонн водорода, который улетучивается в космос по 95 тысяч тонн в год. Поскольку содержание первородного газа в атмосфере неизменно, должен существовать постоянно действующий источник той же мощности. Этим источником Н2, без сомнения, является дегазация Земли в различных проявлениях.

«Наши представления о термодинамических и химических условиях глубин нашей планеты заставляют нас видеть в них среды, благоприятные для существования водородистых тел. Здесь активность химических реакций уменьшается, кислород быстро сходит на нет, начинают все более и более преобладать металлы типа железа и, по-видимому, растет количество водорода. В то же самое время температура и давление повышаются. Все это должно привести к сохранению в этих глубинах водородистых соединений, и в том числе растворов водорода в металлах».

В.И. Вернадский, Избранные сочинения, том 4, кн. 2, стр. 13 –14, 1960 [5].

В настоящее время не вызывает сомнений, что водород — глубинный газ нашей планеты, и признан в России и других странах полезным ископаемым. В 70 годах ХХ века В.Н. Ларин предложил гипотезу гидридного ядра Земли [6], содержащего сверхсжатый  водород. Согласно этой гипотезе, под воздействием температуры, гидриды металлов постепенно разлагаются на металл, остающийся в жидком ядре планеты, и протонный газ, который поднимается из ядра к поверхности. По мере уменьшения давления и температуры ионы водорода объединяются в молекулы, попутно реагируя с кислородом, образуя первую по распространению жидкость на Земле — воду. В другом случае, при взаимодействии с углеродом, образуя метан, а из него более тяжелые углеводороды, и вторую по распространению жидкость на Земле — нефть. Также, в небольших количествах на глубине образуются фторо- и силикатоводородные соединения, разлагающиеся при атмосферном давлении, а также сероводород.


На поверхности планеты мы наблюдаем водородную дегазацию, как явление выделения водорода в смеси с другими флюидными газами (чаще всего — углеводородами, гелием и радоном) в рифтовых зонах, при извержениях вулканов, из разломов земной коры, кимберлитовых трубок, некоторых шахт и скважин. Во многих случаях землетрясения тектонического происхождения сопровождаются увеличением содержания водорода и его производных в воздухе, на территории эпицентра и прилегающих площадях.

Дегазация водорода образовало озеро вокруг аэропорта Хатай после землетрясения в Турции 6 февраля 2023г.

Почему золото находят в жилах?

В большинстве случаев кварц появлялся как кристаллическая порода в гидротермальных процессах. Это промышленные минеральные скопления, созданные циркулирующими под поверхностью Земли горячими минерализованными газово-жидкими растворами под высоким давлением и температурой, которые заполняют трещины в основных породах [7]. Золото находят в кварцевых жилах в расщелинах основных пород. В дальнейшем, оно размывается оттуда водой и оказывается в окружающих реках. А россыпное золото в песках и грунте – это уже продукт разрушения таких конгломератов, когда потоками водной эрозии вымывало эту породу.

Что же выносит золото из мантии к поверхности Земли? Такой движущей силой, изначально, является процесс водородной дегазации и реакции химического транспорта в недрах Земли, через сложные физико-химические преобразования, в результате которых образуются различные газы (метан, углекислый газ, сероводород и др.) [8]. В разломы скал золото попадает из недр вместе с продуктами водородной дегазации, выносящими на поверхность планеты мельчайшие частички тяжелых металлов. Поскольку некоторые газы легче воздуха, они улетучиваются (диссипируются), а крупинки кристаллизуются по пути их выхода и остаются в расщелинах. Однако, далеко не на каждом космическом теле идёт процесс дегазации; относительно большим количеством золота на поверхности нашей планеты мы обязаны наличию тяжелых металлов в ядре Земли и реакциям синтеза там протекающим.

Обнаруженная компанией Nexus Gold золотая жила в Ракунге, Буркина-Фасо.

Недавно было независимо подтверждено наличие наночастиц самородных металлов и природных сплавов в коллекторах нефти и газа, в геотермальных рудах. Это коренным образом меняет наши представления о ресурсном потенциале земных недр и о закономерности нефтедогенеза и рудообразования [9].

Золотая жила в розовом кварце с вкраплениями платины.

На фотографии хорошо видна древовидная структура кристаллизованного золота из раствора кварца, похожая на узор на морозном окне. Так как золото растворяется только в смеси сильных кислот, раствор из которого росли кристаллы розового кварца и драгоценного металла, состоял из образованной потоком водорода ювенальной (подкислённой) воды, нагретой до экстремально высокой температуры при большом давлении. В момент выхода на поверхность через расщелины в скальной породе, температура и давление падают, и в таком растворе начинаются процессы кристаллизации. Аналогичным образом, в подобных кристаллах находят и другие тяжелые металлы, такие как платина.

Фрагмент золотой жилы.
Крупнейший в мире золотой самородок Welcome Stranger весом 72 кг был найден 5 февраля 1869 года в Виктории, Австралия.

В лабораторных условиях золото можно получать с помощью химических транспортных реакции (ХТР) – это обратимые гетерогенные реакции, сопровождающиеся транспортом исходного твёрдого или жидкого вещества из одной температурной зоны в другую в результате образования, переноса и последующего разложения газообразных промежуточных веществ.

В ходе процесса химического транспорта в ростовой ампуле протекает обратимая
химическая реакция между транспортируемым веществом А и вспомогательным
веществом В, называемым транспортным агентом. Направление этой реакции зависит от условий протекания и различается в разных концах ростовой ампулы. Ростовую ампулу помещают в градиент температур так, чтобы равновесие транспортной реакции было сдвинуто в разные стороны в холодной и горячей зонах за счёт разницы температур. В одном конце ампулы протекает прямая реакция: Атвгг. Газообразное вещество Сг переносится в другой конец ампулы (основным механизмом переноса считают диффузию вдоль градиента температур), где протекает обратная реакция: Сгтвг. После чего высвободившийся транспортный агент Вг переносится обратно и снова вступает в реакцию с веществом Атв.

ХТР применяют для получения кристаллов соединений, рост которых из расплава невозможен или затруднён вследствие очень высоких температур плавления. Например, рост кристаллов диселенида ванадия (VSe2) методом ХТР может проходить при температуре около 700°С, в то время как температура плавления этого соединения лежит в области 1200°С. На практике, успешное выращивание кристаллов чистого золота (99,99%) методом химического транспорта осуществляется в атмосфере хлора. Кристаллы золота выращивают в лабораторных условиях из расплава, выделением из соединений, в которые входит золото, а также методом химического транспорта. В промышленности золото выращивают по методу Чохральского или Бриджмена.

Искусственно выделенные кристаллы Au, являющиеся аналогом самородного золота.

Золото может кристаллизовываться, вырастать из раствора и в такие формы:

Кристаллическое золото, выращенное методом химического транспорта. Слева оно имеет общую структуру с кристаллами кварца. Справа – отдельные кристаллические формы.

В свете вышесказанного, геологам и старателям для поиска месторождений золота, следует обзавестись датчиками газов, прежде всего — водорода, и обращать внимание на места выхода значительных объёмов газа на поверхность. Поскольку водород официально признан полезным ископаемым в России и существует государственная программа развития водородной энергетики до 2050 года, то попутное обнаружение месторождений водорода может стать не менее рентабельным, чем открытие золотой жилы!

Самородки с одного из бразильских аукционов.

Источники:

  1. Луняшин П.Д. / Сколько золота добыто человечеством за всю его историю? / «Золото и технологии» № 1 (59)/март 2023 г.
  2. Jiménez J.M.G. / An international group of scientists reveals the mystery about the origin of gold / JOURNAL Nature Communications / 21-NOV-2017
  3. Волков А.В. / Экономическое значение эпитермальных AU-AG месторождений / «Золото и технологии» № 1(19) /18 марта 2013
  4. Волков А.В., Сидоров А.А., Старостин В.И. / Металлогения вулканогенных поясов и зон активизации / МАКС Пресс / Москва, 2014 г. / стр. 23
  5. Вернадский В.И. / Избранные сочинения том 4, кн. 2, стр. 13 –14 / 1960
  6. Ларин, В. Н. / Наша Земля : происхождение, состав, строение и развитие изначально гидридной Земли / М., Агар, 2005. — 248 с.
  7. Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. / «Развитие Земли» Происхождение полезных ископаемых / Издательство МГУ / Москва, 2002 г. / 309 стр.
  8. Томиленко А.А. / Флюидный режим минералообразования в континентальной литосфере при высоких и умеренных давлениях по данным изучения флюидных и расплавных включений в минералах / диссертация д. г.-м. н. / 2006
  9. Материалы всероссийской конференции «Рудообразующие процессы: от генетических концепций к прогнозу и открытию новых рудных провинций и месторождений».

Выпускник Научновской СШ Крымской обсерватории. Окончил МИСиС кафедру Инженерной кибернетики. Бизнесмен сохранивший интерес к науке. Сторонник теории гидридного ядра Земли. Автор нескольких десятков статей, в которых опираюсь на законы физики и стараюсь подкреплять свои выводы математическими расчетами.

Оцените автора
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Игорь Дабахов
Добавить комментарий