![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
dagmaraИстория золота в культуре насчитывает по меньшей мере 6000 лет. Красивый цвет и блеск золота, его высокая устойчивость к атмосферным воздействиям были давно оценены человеком. В природе в чистом виде золото почти не встречается, но не редки случаи самородного золота, в котором в качестве примеси содержатся медь (до 20%), палладий (от 5 до 11%), висмут (до 4%). В большинстве случаев оно содержит в виде примеси серебро (от 4 до 15%). Встречается самостоятельный минерал – электрум, состоящий из золота и серебра, содержание последнего в котором обычно достигает 30%, а иногда 40 и даже 50%. Важно то, что все эти различные виды самородного золота характеризуются довольно высокой мягкостью, хорошей ковкостью и тягучестью (из 1 г золота можно получить 1 м2 фольги или проволоку длиной 2610 м). Эти качества позволили даже при низком уровне развития техники обрабатывать золото и изготавливать из него украшения и бытовые предметы. Важнейшие технические качества металлического золота стали известны много позже.
I. Добыча и экономическое значение.
Со времен открытия Америки Колумбом с 1492 года до 1600 год в Южной Америке добыли более 8.000.000 унций золота, что составило более 35% мировой добычи на тот момент. Рудники Нового Света, в основном речь идет о Колумбии, в XVII-м и XVIII-м веках наращивают темпы, доводя долю производства соответственно до 61% и 80%. В XVIII веке было добыто 48.000.000 унций золота.
В 1823 году лидером по добыче золота стала Россия, и 14 лет она держала пальму первенства. С 1850 по 1875 год был зафиксирован максимальный объем добычи с тех пор, как открыли золото, прежде всего благодаря тому, что начали разработку новых рудников в Калифорнии и Австралии. Третий всплеск добычи металла произошел после обнаружения золота на Аляске, Юконе и в ЮАР. Добыча золота продолжала расти и в 20 веке частично из-за того, что произошло усовершенствование методов извлечения металла из руды и расширения географии и увеличения объемов добычи на рудниках ЮАР.
В конце 20 века ЮАР, Россия, США и Австралия добывали 2/3 всего золота в мире. ЮАР в одиночку добывала 1/3 всего объема.
Золото является важнейшим элементом мировой финансовой системы, поскольку данный металл не подвержен коррозии, внешне привлекателен и запасы его невелики. Его содержание в земной коре составляет около 0,0000004 %, то есть в 1 км3 содержится 12 т золота. Это в несколько тысяч раз меньше, чем содержание таких металлов, как медь, цинк или свинец. Содержание золота в пресной воде составляет 1 х 10-9 %, а в морской может достигать 15-16 мг/т (у берегов США, в водах Карибского моря). Таким образом, 1 т воды содержит около 0,02 мг золота и общая масса морского золота составляет 25-27 млн т.
Мировые банковские резервы золота оцениваются примерно в 40 тыс. тонн (если сплавить все это золото воедино, получится куб со стороной всего лишь 12 м).
Золото издавна использовалось многими народами в качестве денег. Однако как монопольный денежный товар оно утвердилось только к XIX веку. Вплоть до Первой мировой войны золото являлось мерилом всех мировых валют (период 1870-1914 называют «золотым веком»). Бумажные купюры в это время выполняли роль удостоверений о наличии золота. Они свободно обменивались на золото.
В 1976, когда была создана так называемая ямайская валютная система плавающих курсов, золото перестало быть валютой вообще, окончательная отмена его денежных функций (демонетизация) была проведена МВФ в 1978 году. Тем не менее, значительная часть золота уходит на тезаврацию, то есть на хранение в сейфах банков, компаний и частных лиц (28-30 тыс. т).
II. Происхождение и месторождения.
В природе золото встречается в виде самородного и химических соединений, включенных в полиметаллические руды. Из таких источников золото получают при комплексной переработке сырья.
Существуют два главных цикла миграции и накопления золота в природе: глубинный (эндогенный) и поверхностный (экзогенный). В каждом из этих циклов могут формироваться месторождения золота, отличающиеся по физико-химическим условиям образования (давлению, температуре, окислительно-восстановительному потенциалу, кислотности и щелочности среды), а также по геологическим условиям их локализации в горных породах.
Большая часть золоторудных месторождений мира образовалась в результате гидротермальных процессов, то есть в результате отложения золота и сопровождающих его минералов из горячих водных растворов (гидротерм). Главными спутниками самородного золота в этих месторождениях являются кварц (оксид кремния, SiO2) и сернистые соединения тяжелых металлов (сульфиды железа, свинца, цинка и меди). Гидротермальные месторождения золота известны по всему миру. Одним из самых древних и богатых считается рудник Ашанти в Западной Африке. Он работает по настоящее время с 1471 года. Этот район не зря называли Золотым берегом, так как даже сейчас на глубине 1000 м идет отработка руды с содержанием золота 26 г/т. Одной из самых больших и богатых является жила Морро-Велью в Бразилии. Она имеет длину 180 м и уходит на глубину до 5 км.
По минеральному составу гидротермальные месторождения золота разделяют на золото-кварцевые (рудных минералов меньше 1,5%) и золото-сульфидно-кварцевые (рудных минералов 1,5-20%). Сульфидные минералы распределены в жилах неравномерно, образуя разнообразные причудливые узоры (текстуры). По глубине образования эндогенные гидротермальные месторождения золота разделяют на три типа. Наиболее глубинные месторождения локализованы в древнейших метаморфических комплексах земной коры. Размах оруденения может достигать 4 км. Ярким примером месторождений этого типа можно считать уникальное месторождение Калгурли в Австралии, открытое в 1863 году и разрабатывающееся до сих пор. Из этого месторождения было добыто около 100 млн т руды и более 1100 т золота.
Среднеглубинные месторождения имеют различный возраст, размах оруденения составляет 1,5-2 км. Месторождения этого типа широко распространены на территории России. К этому типу относятся, например, Дарасунское месторождение в Забайкалье и Кочкарское месторождение на Урале, а также знаменитое Березовское месторождение на Среднем Урале, найденное крестьянином Ерофеем Марковым в 1745 году. Это была первая находка рудного золота в России. Месторождение отрабатывается до сих пор. Славу месторождения составляют выставленные во многих музеях находки прекрасных по форме крупных кристаллов сульфидов, сопровождающих самородное золото в рудах: пирита (сульфид железа, FeS2), галенита (сульфид свинца, PbS) и сульфосолей (тетраэдрита, Cu12Sb4S13 ; айкинита, CuPbBiS3).
Не меньшее, а может, и большее экономическое значение имеют месторождения золота малых глубин. Особенно широко месторождения этого типа распространены в молодых складчатых областях, главным образом в обрамлении Тихого океана. К этому типу месторождений относятся месторождения Мексики (Пачука, Эль Оро), США (Голдфилд, Крипл-Крик), Австралии, а также многие месторождения России (Балей в Забайкалье, Карамкен и Хаканджа в Магаданской области). Рудные жилы близповерхностных месторождений отличаются большим минеральным разнообразием, многие из них богаты серебром и получили название золото-серебряных.
Другим важным типом эндогенных месторождений золота являются эксгаляционно-осадочные медно-колчеданные и свинцово-цинковые руды. Содержание золота в колчеданных рудах низкое (менее 3 г/т), поэтому его добыча осуществляется попутно, вместе с добычей других металлов: меди, свинца, цинка, серебра. Такая попутная добыча золота из сульфидных руд распространена очень широко. Крупнейшими рудниками находятся в США, в Канаде, в Австралии и Океании. Месторождения этого типа известны на Южном Урале, в Казахстане и Западной Сибири.
Более широко известен другой тип экзогенных месторождений золота - россыпи. Этот тип месторождений формируется при разрушении первичных золотоносных кварцевых жил, когда частицы видимого золота и его самородки освобождаются от вмещающих их минеральных агрегатов и перемещаются водными потоками. Первые золотые россыпи в России были открыты инженером Л.И. Брусницыным на Урале в 1814 году в долине рек Березайка и Пышма. Также на Урале в 1826 году был найден первый крупный самородок золота, весивший 25 фунтов (10 кг). Можно сказать что в XIX веке были выявлены главные золотоносные районы страны. В 1830-1840 годы стараниями купцов-золотопромышленников, часто не имевших специального образования, были открыты богатейшие Енисейские россыпи и началось освоение Ленского золотоносного района. Максимум добычи был достигнут в 1848 году и составил 20,1 т. Позднее (1857-1876 годы) началось освоение Приморской и Приохотской областей. Золотые месторождения Дальнего Востока были открыты в результате регулярных поисково-разведочных работ, произведенных под руководством горных инженеров Н.П. Аносова и И.В. Баснина. Самым знаменитым было месторождение "Золотая гора", которое в 1894 году давало до 32 кг золота в сутки, так как содержание его в рудах достигало 18 г/т. Доля россыпного золота в общей добыче составляла от 22 до 73%. Россыпи являются наиболее рентабельным типом месторождений золота. Именно россыпи исторически первыми всегда попадали в поле зрения людей, а каждое новое открытие надолго оставалось в памяти из-за возникавших золотых лихорадок.
Россыпное (самородное) золото делят на шлиховое и тонкое. Шлиховое получают при промывании золотоносных песков в ковшах, лотках или других приспособлениях. Шлиховое золото – относительно крупные частички. Тонкое золото таким способом не выделяется. Раньше его извлекали амальгамированием. Этот способ основан на том, что металлическая ртуть хорошо растворяет металлическое золото с образованием сплава – амальгамы. Далее ртуть отгоняется при нагревании, а золото остается в остатке. В настоящее время промышленным способом извлечения тонкого золота является цианирование. Метод цианирования впервые был предложен П.Р. Багратионом в 1843 году, а применен в 1890 году в ЮАР. Данный процесс основан на способности золота в присутствии водного раствора цианида калия окисляться кислородом воздуха. Химическое уравнение этого процесса записывают следующим образом:
4Au + 8KCN + O2 + 2H2О → 4K[Au(CN)2] + 4KOH
Далее комплексные анионы [Au(CN)2]– концентрируются на ионообменной смоле, а после удаления со смолы золото восстанавливается цинком в соответствии с уравнением
2[Au(CN)2]– + Zn = 2Au + [Zn(CN)4]2–
По свидетельству древних рукописей для извлечения тонкого золота из быстротекущих горных рек использовались шкуры животных. Шерстяной покров овечьей шкуры, состриженный сплошным пластом, называли руно. Такую шкуру закрепляли на дне реки и песчинки золота застревали в шерсти. В богатых золотоносных водах шкура собирала так много золота, что воспринималась как золотая. Считают что это послужило основой для легенд о Золотом Руне.
Образования самородного золота иногда бывают массой в несколько килограммов. Самый большой в мире самородок золота был найден в Австралии в 1872г на руднике Хилл-Энд. Самородок имел форму плитки длиной 144 см, шириной - 66 см и толщиной 10 см. Самородок был назван "Плита Холтермана". До настоящего времени самородок не сохранился, так как в свое время его пустили на переплавку. Второй по величине золотой самородок после "Плиты Холтермана" тоже был найден в Австралии, в 1869 г. Он весил 70,9 кг и был назван "Желанный незнакомец", однако через некоторое время он тоже был пущен на переплавку. Зато и поныне хранится самородок, обнаруженный 8 октября 1842 г на Южном Урале, в долине реки Миасс. Он называется "Большой треугольник" и весит 36 кг.
Известно самородное золото, которое покрыто пленкой оксидов железа или марганца. Его называют «золотом в рубашке». По внешнему виду в нем трудно распознать золото. Указанием на него служит лишь высокая плотность, а значит, и большая масса.
Среди коренных месторождений золота особое место занимают метаморфизованные руды. Этот тип месторождений образуется в результате переработки древних (протерозойских) россыпей, которые в результате геологических процессов погружаются на значительную глубину и захораниваются под более молодыми (палеозойскими, мезозойскими) осадочными породами. В дальнейшем эти древние осадочные накопления перерабатывались высокотемпературными гидротермальными растворами, еще больше обогащаясь золотом и другими полезными металлами. Так образовались золотоносные конгломераты и гравеллиты, месторождения которых известны в Гане, Бразилии и Австралии. Крупнейшим в мире является месторождение Витватерсранд в ЮАР, в котором вместе с золотом добывают также платину и уран. На этом месторождении действует самая глубокая в мире шахта - 3800 м.
Исследования последних лет показывают, что важную роль в процессах переотложения и накопления золота в поверхностных условиях играют бактерии. Зарождение биогенного золота может быть внутри- и внеклеточным. Экспериментально показано, что бактерии Mesentericus niger поглощают золото из хлоридных растворов, а затем их клетки лопаются, оставляя сферические частицы нового золота. Схожие формы наблюдались и в природных образцах, например в окисленных рудах месторождения Парма (Бенин), в которых методами растровой электронной микроскопии выявлены элипсоидальные частицы самородного золота, сгруппированные в цепочки, характерные для бактерий, присоединяющихся к твердому субстрату. Биогенная природа новообразований золота хорошо подтверждается находками полных псевдоморфоз по микроскопическим водорослям и бактериям. Псевдоморфозы по нитчатым водорослям были описаны для образцов из рудника Елена (ЮАР), а в образцах из рудопроявления Апапель (Камчатка) методом оже-спектроскопии были обнаружены остатки панцирей диатомей и цисты зеленых водорослей, состоящие из золота с примесями кремния и серебра (см. рис. 1, г, д ). Весьма характерные полые золотые элипсоиды образуют псевдоморфозы по почкующимся (buddung) почвенным бактериям Pedimicrobium manganicus. Такие псевдоморфозы встречены не только в корах выветривания, но и в россыпях.
Карта золотых месторождений.
более подробно о типах месторождений можно почитать здесь
III. Примеси и сплавы.
Цвет и оттенки золота зависят от примесей других металлов. Сплавы золота формируются с добавками следующих легирующих компонентов: серебра, меди, палладия, никеля, платины, кадмия и цинка. Участие каждого компонента в золотом сплаве определяется в зависимости от свойств, которыми должен обладать сплав.
* Серебро повышает мягкость, ковкость сплава золота, понижает температуру плавления и изменяет цвет золота. По мере добавления серебра цвет золота зеленеет и становится желто-зеленый. Если содержание серебра в сплаве золота более 30%, то цвет его становится желто-белым и бледнеет. При содержании серебра более 65% желтый цвет полностью исчезает.
* Медь повышает твердость, ковкость сплава золота, сохраняя ковкость и тягучесть. Сплав приобретает красноватый цвет. Если содержание меди в сплаве золота более 14,6%, то цвет его становится ярко-красного цвета, медь понижает антикоррозионные свойства золота, при большом его содержании поверхность сплава темнеет.
* Палладий повышает температуру плавления сплава, сохраняет пластичность и ковкость, изменяет его цвет - при содержании палладия в сплаве до 10% до белого.
* Никель изменяет цвет сплава золота в бледно-желтый, сохраняет ковкость металла, придает ему твердость и повышает литейные свойства. При добавлении никеля сплав золота приобретает магнитные свойства, что не всегда является необхродимым.
* Платина придает золоту белый цвет, желтизна теряется при содержании платины в сплаве 8,4% до белого. Она также повышает температуру плавления сплава. При содержании платины в сплаве до 20% увеличивается упругость сплава.
* Кадмий понижает температуру плавления сплава, но сохраняет пластичность и ковкость.
* Цинк придает сплаву хрупкость уже при 0,3% содержания его в сплаве. Наличие его осветляет сплав, повышает тягучесть, припой с содержанием цинка имеет зеленоватый оттенок. Цинк еще резче, чем кадмий, понижает температуру плавления.
Сплав 78% золота и 22% алюминия имеет рубиново-красный цвет.
Менее известно, что его цвет зависит от толщины листа и агрегатного состояния. Очень тонкий лист на просвет имеет зеленый цвет. Такого же цвета и расплавленное золото, а его пары – зеленовато-желтого цвета. В высокодисперсном (крайне измельченном) состоянии золото обычно рубинового или темно-фиолетового цвета.
IV. Маркировка и клейма.
Изделие из золота обязательно имеет клеймо с указанием пробы метрической или каратной. Проба – это количество чистого золота или серебра в одном грамме металла. Ювелирное золото не является чистым, а представляет собой сплав с другими металлами, в нем присутствует от 25 до 70 процентов примесей.
Золотой сплав самой высокой пробы - 958-й (95,8 процента золота) - используется в художественных промыслах, из него создаются произведения искусства; 900-я проба идет в основном на зубные протезы. Ювелирные украшения делают из сплавов 750-й и 585-й, а также 500-й, 375-й и 333-й проб. Например, 500-я проба изделия из золота означает, что 1 килограмм сплава содержит 500 граммов чистого золота. Украшения, изготовленные из сплавов ниже 333-й пробы, ювелирными уже не считаются – это бижутерия.
Во многих странах для определения проб золотых украшений пользуются каратной системой, в которой исчисление ведется от 24 единиц сплава. Караты – это зерна субтропического дерева цератонии, которые при высыхании не меняют свою первоначальную массу. Их использовали для взвешивания драгоценных камней и золота. Постоянная масса карата была установлена в 1907 году – 0,2 грамма. Металл высшей чистоты соответствует 24-й пробе. Существуют следующие пробы каратной системы: 6к, 8к, 10к, 12к, 14к, 18к, 22к. Например, золотая проба 22к означает, что в 24 единицах сплава, из которого изготовлено данное изделие, 22 единицы чистого золота.
В состав белого золота 750-й пробы могут входить – 75% золота, 15% меди, 7,5% никеля, 2,5% цинка или 75% золота, 7% серебра, 14% палладия, 4% никеля. Белое золото 583-й пробы может содержать 58,3% золота, 23,5% меди, 12,2% никеля, 6,0% цинка или 58,3% золота, 23,7%серебра, 18% свинца. Оправы для бриллиантов, дающих лучший блеск и более чистую «воду», изготавливают из платины или белого золота. В обычной золотой оправе цвет бриллиантов кажется желтым. Готовые изделия из белого золота часто еще покрывают родием (родируют).
На мировом рынке цены на благородные металлы постоянно меняются, но практически всегда цена на платину выше цены на золото. Однако наибольшей стоимостью в два последних десятилетия оцениваются родий, рутений, иридий и осмий. С начала 1986 г. и по настоящее время самым дорогим благородным металлом является родий.
Определением проб и клеймением золотых изделий занимаются территориальные отделения Российской палаты пробирного надзора.
С 1 января 1994 года на территории Российской Федерации для клеймения изделий из драгоценных металлов введено государственное пробирное клеймо с изображением женской головы в кокошнике, повернутой вправо.
Инспекция пробирного надзора при клеймении ювелирных изделий пользуется государственными пробирными клеймами установленного образца. По своему назначению клейма делятся на основные и дополнительные.
Основные пробирные клейма удостоверяют соответствие изделия требованиям пробирного надзора.
* Клеймо в виде лопатки, применяется для клеймения золотых изделий 375, 500, 585, 750 проб.
* Клеймо в виде усеченно-овального с двух сторон эллипса. Применяется для клеймения серебряных изделий 800, 830, 875, 925, 960 проб.
* Клеймо, усеченно-овальной формы. Применяется для клеймения палладиевых изделий 500, 850 проб.
* Клеймо в виде прямоугольника со срезанными углами. Применяется для клеймения платиновых изделий 900, 950 проб.
Дополнительные клейма служат для клеймения разъемных и легко отделяемых второстепенных частей изделия из драгоценного металла (один из разъемных элементов замка у браслета и т. п.)
* Клеймо в виде прямоугольника. Применяется для клеймения золотых изделий установленных проб: 375, 500, 585, 750.
* Клеймо в виде усеченного эллипса. Применяется для клеймения серебряных изделий установленных проб: 800, 830, 875, 925, 960.
* Клеймо в виде прямоугольника с усеченными углами. Применяется для клеймения платиновых изделий 900 и 950 проб.
* Клеймо в виде круга. Применяется при клеймении палладиевых изделий установленных 850 и 500 проб.
Все ювелирные изделия из драгоценных металлов, предъявляемые в инспекцию пробирного надзора для клеймения, должны иметь оттиск знака именника предприятия. Именник представляет собой заключенное в рамку сочетание цифр и букв сокращенного названия предприятия-изготовителя и года выпуска изделия. Пробирное клеймо ставится справа от именника. В ряде европейских стран самая низкая проба для золота 3ЗЗ, в Канаде 416, а в Италии самой низкой пробой для золотых украшений считается 750.
V. Подделки и имитации
Для имитации драгметаллов в ювелирных украшениях используют самые разные сплавы. Вот основные из них.
* алюминиевая бронза (ауфир, аурал, ауфор) – сплав золотисто-желтого цвета, состоящий из 90 частей меди, 10 частей алюминия;
* батбронза (bathbronze) – сплав бронзы с 6% олова, пригодный для позолоты и используемый, как правило, для литья художественно-промышленных изделий;
* батметалл (bathmetall) – сплав, легированный цинком, используется в Англии для производства столовой посуды;
* бельгика (belgica) – сплав «под платину» из 74,5% железа, 16,6% хрома и 8,9 % никеля;
* вермей (vermeil) – французское наименование позолоченного на огне серебра;
* гамельтонметалл (hamiltonmetell) – сплав из 66,7% меди и 33,3% цинка золотисто-желтого цвета, хорошо подходит для золочения изделий;
* геразолото (heragold) – немецкое торговое название для восьми-десятикратных сплавов золота;
* голдин (goldin) – сплав меди и алюминия, используемый в Германии для изготовления дешевых ювелирных изделий;
* гранатовое золото – сплав золота пробы 250/1000, который применялся в Чехии во второй половине ХIХ века для изготовления ювелирных изделий с гранатами;
* дукатное золото – золото пробы 980/1000, которое использовалось для чеканки золотых дукатов;
* дюраметалл (durametall) – в Германии сплав меди, цинка и алюминия золотисто-бронзового цвета;
* золотая фольга – золото, выбитое в очень тонкие листы между листами пергамента, а затем между кожей бычьей слепой кишки; применяется для золочения изделий из металла и дерева, изготовления наборных картин, обрезов книг;
* золото musiv – пластики сульфидного олова с золотым блеском, которые применяются для золочения; не разъедаются серой и сероводородом и не чернеют;
* золото pink – английское наименование красного золота с очень бледным оттенком;
* мангеймское золото – сплав из 83,6% меди, 9,4% цинка и 7% олова, окрашенный под золото; изготовленные из этого сплава изделия к тому же обычно еще и позолочены;
* мозаичное золото – сплав из 66% меди и 34% цинка с оттенком самородного золота;
* накладное золото – золоченый материал, основу которого образуют сплав меди с золотым покрытием по меньшей мере 8 микрон; слой золота прокатан и приварен;
* орайде (oreide) или «французское золото» – сплав золотого цвета из 80% меди, 15% цинка и 5% олова (или 86,13% меди, 13% цинка, 0,4% олова и 0,6% железа) для литья ювелирных изделий;
* палау (palau) – североамериканское торговое наименование «белого золота»; сплав золота и палладия в соотношении 8:2;
* палакарт (palacart) – сплав, по цвету похожий на платину, из 75% палладия, 15% золота и 7% серебра;
* пинчбек (pinchbeek) или «английское золото» – сплав меди и цинка (с 83-93% меди), созданный лондонским часовщиком Христофором Пинчбеком; применяется для изготовления общедоступных украшений, бижутерии, окладов;
* пистольное золото (от названия испанской золотой монеты пистоль) – немецкое наименование золотого сплава пробы 895/1000;
* платинор – сплав из 57% меди, 18% платины, 10% серебра, 9% никеля и 6 % цинка; красивый золотой цвет;
* поликсен – так называют природную платину, смешанную с другими металлами;
* симилор – сплав, похожий по окраске на золото, чаще позолоченный, и состоящий, как правило, из 83,7% меди, 9,3% цинка и 7% олова;
* сусальное золото – материал, используемый для изготовления театральных украшений и канители (тонкие листы латуни);
* томпак – сплав меди и цинка различных составов (чаще 90% меди и 10% цинка) с красивым золотым цветом; содержание меди делает его устойчивым к коррозии;
* электрон – природный сплав золота и серебра различных соединений (иногда до 39% серебра); многие античные монеты изготовлены из электрона.
I. Добыча и экономическое значение.
Со времен открытия Америки Колумбом с 1492 года до 1600 год в Южной Америке добыли более 8.000.000 унций золота, что составило более 35% мировой добычи на тот момент. Рудники Нового Света, в основном речь идет о Колумбии, в XVII-м и XVIII-м веках наращивают темпы, доводя долю производства соответственно до 61% и 80%. В XVIII веке было добыто 48.000.000 унций золота.
В 1823 году лидером по добыче золота стала Россия, и 14 лет она держала пальму первенства. С 1850 по 1875 год был зафиксирован максимальный объем добычи с тех пор, как открыли золото, прежде всего благодаря тому, что начали разработку новых рудников в Калифорнии и Австралии. Третий всплеск добычи металла произошел после обнаружения золота на Аляске, Юконе и в ЮАР. Добыча золота продолжала расти и в 20 веке частично из-за того, что произошло усовершенствование методов извлечения металла из руды и расширения географии и увеличения объемов добычи на рудниках ЮАР.
В конце 20 века ЮАР, Россия, США и Австралия добывали 2/3 всего золота в мире. ЮАР в одиночку добывала 1/3 всего объема.
Золото является важнейшим элементом мировой финансовой системы, поскольку данный металл не подвержен коррозии, внешне привлекателен и запасы его невелики. Его содержание в земной коре составляет около 0,0000004 %, то есть в 1 км3 содержится 12 т золота. Это в несколько тысяч раз меньше, чем содержание таких металлов, как медь, цинк или свинец. Содержание золота в пресной воде составляет 1 х 10-9 %, а в морской может достигать 15-16 мг/т (у берегов США, в водах Карибского моря). Таким образом, 1 т воды содержит около 0,02 мг золота и общая масса морского золота составляет 25-27 млн т.
Мировые банковские резервы золота оцениваются примерно в 40 тыс. тонн (если сплавить все это золото воедино, получится куб со стороной всего лишь 12 м).
Золото издавна использовалось многими народами в качестве денег. Однако как монопольный денежный товар оно утвердилось только к XIX веку. Вплоть до Первой мировой войны золото являлось мерилом всех мировых валют (период 1870-1914 называют «золотым веком»). Бумажные купюры в это время выполняли роль удостоверений о наличии золота. Они свободно обменивались на золото.
В 1976, когда была создана так называемая ямайская валютная система плавающих курсов, золото перестало быть валютой вообще, окончательная отмена его денежных функций (демонетизация) была проведена МВФ в 1978 году. Тем не менее, значительная часть золота уходит на тезаврацию, то есть на хранение в сейфах банков, компаний и частных лиц (28-30 тыс. т).
II. Происхождение и месторождения.
В природе золото встречается в виде самородного и химических соединений, включенных в полиметаллические руды. Из таких источников золото получают при комплексной переработке сырья.
Существуют два главных цикла миграции и накопления золота в природе: глубинный (эндогенный) и поверхностный (экзогенный). В каждом из этих циклов могут формироваться месторождения золота, отличающиеся по физико-химическим условиям образования (давлению, температуре, окислительно-восстановительному потенциалу, кислотности и щелочности среды), а также по геологическим условиям их локализации в горных породах.
Большая часть золоторудных месторождений мира образовалась в результате гидротермальных процессов, то есть в результате отложения золота и сопровождающих его минералов из горячих водных растворов (гидротерм). Главными спутниками самородного золота в этих месторождениях являются кварц (оксид кремния, SiO2) и сернистые соединения тяжелых металлов (сульфиды железа, свинца, цинка и меди). Гидротермальные месторождения золота известны по всему миру. Одним из самых древних и богатых считается рудник Ашанти в Западной Африке. Он работает по настоящее время с 1471 года. Этот район не зря называли Золотым берегом, так как даже сейчас на глубине 1000 м идет отработка руды с содержанием золота 26 г/т. Одной из самых больших и богатых является жила Морро-Велью в Бразилии. Она имеет длину 180 м и уходит на глубину до 5 км.
По минеральному составу гидротермальные месторождения золота разделяют на золото-кварцевые (рудных минералов меньше 1,5%) и золото-сульфидно-кварцевые (рудных минералов 1,5-20%). Сульфидные минералы распределены в жилах неравномерно, образуя разнообразные причудливые узоры (текстуры). По глубине образования эндогенные гидротермальные месторождения золота разделяют на три типа. Наиболее глубинные месторождения локализованы в древнейших метаморфических комплексах земной коры. Размах оруденения может достигать 4 км. Ярким примером месторождений этого типа можно считать уникальное месторождение Калгурли в Австралии, открытое в 1863 году и разрабатывающееся до сих пор. Из этого месторождения было добыто около 100 млн т руды и более 1100 т золота.
Среднеглубинные месторождения имеют различный возраст, размах оруденения составляет 1,5-2 км. Месторождения этого типа широко распространены на территории России. К этому типу относятся, например, Дарасунское месторождение в Забайкалье и Кочкарское месторождение на Урале, а также знаменитое Березовское месторождение на Среднем Урале, найденное крестьянином Ерофеем Марковым в 1745 году. Это была первая находка рудного золота в России. Месторождение отрабатывается до сих пор. Славу месторождения составляют выставленные во многих музеях находки прекрасных по форме крупных кристаллов сульфидов, сопровождающих самородное золото в рудах: пирита (сульфид железа, FeS2), галенита (сульфид свинца, PbS) и сульфосолей (тетраэдрита, Cu12Sb4S13 ; айкинита, CuPbBiS3).
Не меньшее, а может, и большее экономическое значение имеют месторождения золота малых глубин. Особенно широко месторождения этого типа распространены в молодых складчатых областях, главным образом в обрамлении Тихого океана. К этому типу месторождений относятся месторождения Мексики (Пачука, Эль Оро), США (Голдфилд, Крипл-Крик), Австралии, а также многие месторождения России (Балей в Забайкалье, Карамкен и Хаканджа в Магаданской области). Рудные жилы близповерхностных месторождений отличаются большим минеральным разнообразием, многие из них богаты серебром и получили название золото-серебряных.
Другим важным типом эндогенных месторождений золота являются эксгаляционно-осадочные медно-колчеданные и свинцово-цинковые руды. Содержание золота в колчеданных рудах низкое (менее 3 г/т), поэтому его добыча осуществляется попутно, вместе с добычей других металлов: меди, свинца, цинка, серебра. Такая попутная добыча золота из сульфидных руд распространена очень широко. Крупнейшими рудниками находятся в США, в Канаде, в Австралии и Океании. Месторождения этого типа известны на Южном Урале, в Казахстане и Западной Сибири.
Более широко известен другой тип экзогенных месторождений золота - россыпи. Этот тип месторождений формируется при разрушении первичных золотоносных кварцевых жил, когда частицы видимого золота и его самородки освобождаются от вмещающих их минеральных агрегатов и перемещаются водными потоками. Первые золотые россыпи в России были открыты инженером Л.И. Брусницыным на Урале в 1814 году в долине рек Березайка и Пышма. Также на Урале в 1826 году был найден первый крупный самородок золота, весивший 25 фунтов (10 кг). Можно сказать что в XIX веке были выявлены главные золотоносные районы страны. В 1830-1840 годы стараниями купцов-золотопромышленников, часто не имевших специального образования, были открыты богатейшие Енисейские россыпи и началось освоение Ленского золотоносного района. Максимум добычи был достигнут в 1848 году и составил 20,1 т. Позднее (1857-1876 годы) началось освоение Приморской и Приохотской областей. Золотые месторождения Дальнего Востока были открыты в результате регулярных поисково-разведочных работ, произведенных под руководством горных инженеров Н.П. Аносова и И.В. Баснина. Самым знаменитым было месторождение "Золотая гора", которое в 1894 году давало до 32 кг золота в сутки, так как содержание его в рудах достигало 18 г/т. Доля россыпного золота в общей добыче составляла от 22 до 73%. Россыпи являются наиболее рентабельным типом месторождений золота. Именно россыпи исторически первыми всегда попадали в поле зрения людей, а каждое новое открытие надолго оставалось в памяти из-за возникавших золотых лихорадок.
Россыпное (самородное) золото делят на шлиховое и тонкое. Шлиховое получают при промывании золотоносных песков в ковшах, лотках или других приспособлениях. Шлиховое золото – относительно крупные частички. Тонкое золото таким способом не выделяется. Раньше его извлекали амальгамированием. Этот способ основан на том, что металлическая ртуть хорошо растворяет металлическое золото с образованием сплава – амальгамы. Далее ртуть отгоняется при нагревании, а золото остается в остатке. В настоящее время промышленным способом извлечения тонкого золота является цианирование. Метод цианирования впервые был предложен П.Р. Багратионом в 1843 году, а применен в 1890 году в ЮАР. Данный процесс основан на способности золота в присутствии водного раствора цианида калия окисляться кислородом воздуха. Химическое уравнение этого процесса записывают следующим образом:
4Au + 8KCN + O2 + 2H2О → 4K[Au(CN)2] + 4KOH
Далее комплексные анионы [Au(CN)2]– концентрируются на ионообменной смоле, а после удаления со смолы золото восстанавливается цинком в соответствии с уравнением
2[Au(CN)2]– + Zn = 2Au + [Zn(CN)4]2–
По свидетельству древних рукописей для извлечения тонкого золота из быстротекущих горных рек использовались шкуры животных. Шерстяной покров овечьей шкуры, состриженный сплошным пластом, называли руно. Такую шкуру закрепляли на дне реки и песчинки золота застревали в шерсти. В богатых золотоносных водах шкура собирала так много золота, что воспринималась как золотая. Считают что это послужило основой для легенд о Золотом Руне.
Образования самородного золота иногда бывают массой в несколько килограммов. Самый большой в мире самородок золота был найден в Австралии в 1872г на руднике Хилл-Энд. Самородок имел форму плитки длиной 144 см, шириной - 66 см и толщиной 10 см. Самородок был назван "Плита Холтермана". До настоящего времени самородок не сохранился, так как в свое время его пустили на переплавку. Второй по величине золотой самородок после "Плиты Холтермана" тоже был найден в Австралии, в 1869 г. Он весил 70,9 кг и был назван "Желанный незнакомец", однако через некоторое время он тоже был пущен на переплавку. Зато и поныне хранится самородок, обнаруженный 8 октября 1842 г на Южном Урале, в долине реки Миасс. Он называется "Большой треугольник" и весит 36 кг.
Известно самородное золото, которое покрыто пленкой оксидов железа или марганца. Его называют «золотом в рубашке». По внешнему виду в нем трудно распознать золото. Указанием на него служит лишь высокая плотность, а значит, и большая масса.
Среди коренных месторождений золота особое место занимают метаморфизованные руды. Этот тип месторождений образуется в результате переработки древних (протерозойских) россыпей, которые в результате геологических процессов погружаются на значительную глубину и захораниваются под более молодыми (палеозойскими, мезозойскими) осадочными породами. В дальнейшем эти древние осадочные накопления перерабатывались высокотемпературными гидротермальными растворами, еще больше обогащаясь золотом и другими полезными металлами. Так образовались золотоносные конгломераты и гравеллиты, месторождения которых известны в Гане, Бразилии и Австралии. Крупнейшим в мире является месторождение Витватерсранд в ЮАР, в котором вместе с золотом добывают также платину и уран. На этом месторождении действует самая глубокая в мире шахта - 3800 м.
Исследования последних лет показывают, что важную роль в процессах переотложения и накопления золота в поверхностных условиях играют бактерии. Зарождение биогенного золота может быть внутри- и внеклеточным. Экспериментально показано, что бактерии Mesentericus niger поглощают золото из хлоридных растворов, а затем их клетки лопаются, оставляя сферические частицы нового золота. Схожие формы наблюдались и в природных образцах, например в окисленных рудах месторождения Парма (Бенин), в которых методами растровой электронной микроскопии выявлены элипсоидальные частицы самородного золота, сгруппированные в цепочки, характерные для бактерий, присоединяющихся к твердому субстрату. Биогенная природа новообразований золота хорошо подтверждается находками полных псевдоморфоз по микроскопическим водорослям и бактериям. Псевдоморфозы по нитчатым водорослям были описаны для образцов из рудника Елена (ЮАР), а в образцах из рудопроявления Апапель (Камчатка) методом оже-спектроскопии были обнаружены остатки панцирей диатомей и цисты зеленых водорослей, состоящие из золота с примесями кремния и серебра (см. рис. 1, г, д ). Весьма характерные полые золотые элипсоиды образуют псевдоморфозы по почкующимся (buddung) почвенным бактериям Pedimicrobium manganicus. Такие псевдоморфозы встречены не только в корах выветривания, но и в россыпях.
Карта золотых месторождений.
более подробно о типах месторождений можно почитать здесь
III. Примеси и сплавы.
Цвет и оттенки золота зависят от примесей других металлов. Сплавы золота формируются с добавками следующих легирующих компонентов: серебра, меди, палладия, никеля, платины, кадмия и цинка. Участие каждого компонента в золотом сплаве определяется в зависимости от свойств, которыми должен обладать сплав.
* Серебро повышает мягкость, ковкость сплава золота, понижает температуру плавления и изменяет цвет золота. По мере добавления серебра цвет золота зеленеет и становится желто-зеленый. Если содержание серебра в сплаве золота более 30%, то цвет его становится желто-белым и бледнеет. При содержании серебра более 65% желтый цвет полностью исчезает.
* Медь повышает твердость, ковкость сплава золота, сохраняя ковкость и тягучесть. Сплав приобретает красноватый цвет. Если содержание меди в сплаве золота более 14,6%, то цвет его становится ярко-красного цвета, медь понижает антикоррозионные свойства золота, при большом его содержании поверхность сплава темнеет.
* Палладий повышает температуру плавления сплава, сохраняет пластичность и ковкость, изменяет его цвет - при содержании палладия в сплаве до 10% до белого.
* Никель изменяет цвет сплава золота в бледно-желтый, сохраняет ковкость металла, придает ему твердость и повышает литейные свойства. При добавлении никеля сплав золота приобретает магнитные свойства, что не всегда является необхродимым.
* Платина придает золоту белый цвет, желтизна теряется при содержании платины в сплаве 8,4% до белого. Она также повышает температуру плавления сплава. При содержании платины в сплаве до 20% увеличивается упругость сплава.
* Кадмий понижает температуру плавления сплава, но сохраняет пластичность и ковкость.
* Цинк придает сплаву хрупкость уже при 0,3% содержания его в сплаве. Наличие его осветляет сплав, повышает тягучесть, припой с содержанием цинка имеет зеленоватый оттенок. Цинк еще резче, чем кадмий, понижает температуру плавления.
Сплав 78% золота и 22% алюминия имеет рубиново-красный цвет.
Менее известно, что его цвет зависит от толщины листа и агрегатного состояния. Очень тонкий лист на просвет имеет зеленый цвет. Такого же цвета и расплавленное золото, а его пары – зеленовато-желтого цвета. В высокодисперсном (крайне измельченном) состоянии золото обычно рубинового или темно-фиолетового цвета.
IV. Маркировка и клейма.
Изделие из золота обязательно имеет клеймо с указанием пробы метрической или каратной. Проба – это количество чистого золота или серебра в одном грамме металла. Ювелирное золото не является чистым, а представляет собой сплав с другими металлами, в нем присутствует от 25 до 70 процентов примесей.
Золотой сплав самой высокой пробы - 958-й (95,8 процента золота) - используется в художественных промыслах, из него создаются произведения искусства; 900-я проба идет в основном на зубные протезы. Ювелирные украшения делают из сплавов 750-й и 585-й, а также 500-й, 375-й и 333-й проб. Например, 500-я проба изделия из золота означает, что 1 килограмм сплава содержит 500 граммов чистого золота. Украшения, изготовленные из сплавов ниже 333-й пробы, ювелирными уже не считаются – это бижутерия.
Во многих странах для определения проб золотых украшений пользуются каратной системой, в которой исчисление ведется от 24 единиц сплава. Караты – это зерна субтропического дерева цератонии, которые при высыхании не меняют свою первоначальную массу. Их использовали для взвешивания драгоценных камней и золота. Постоянная масса карата была установлена в 1907 году – 0,2 грамма. Металл высшей чистоты соответствует 24-й пробе. Существуют следующие пробы каратной системы: 6к, 8к, 10к, 12к, 14к, 18к, 22к. Например, золотая проба 22к означает, что в 24 единицах сплава, из которого изготовлено данное изделие, 22 единицы чистого золота.
В состав белого золота 750-й пробы могут входить – 75% золота, 15% меди, 7,5% никеля, 2,5% цинка или 75% золота, 7% серебра, 14% палладия, 4% никеля. Белое золото 583-й пробы может содержать 58,3% золота, 23,5% меди, 12,2% никеля, 6,0% цинка или 58,3% золота, 23,7%серебра, 18% свинца. Оправы для бриллиантов, дающих лучший блеск и более чистую «воду», изготавливают из платины или белого золота. В обычной золотой оправе цвет бриллиантов кажется желтым. Готовые изделия из белого золота часто еще покрывают родием (родируют).
На мировом рынке цены на благородные металлы постоянно меняются, но практически всегда цена на платину выше цены на золото. Однако наибольшей стоимостью в два последних десятилетия оцениваются родий, рутений, иридий и осмий. С начала 1986 г. и по настоящее время самым дорогим благородным металлом является родий.
Определением проб и клеймением золотых изделий занимаются территориальные отделения Российской палаты пробирного надзора.
С 1 января 1994 года на территории Российской Федерации для клеймения изделий из драгоценных металлов введено государственное пробирное клеймо с изображением женской головы в кокошнике, повернутой вправо.
Инспекция пробирного надзора при клеймении ювелирных изделий пользуется государственными пробирными клеймами установленного образца. По своему назначению клейма делятся на основные и дополнительные.
Основные пробирные клейма удостоверяют соответствие изделия требованиям пробирного надзора.
* Клеймо в виде лопатки, применяется для клеймения золотых изделий 375, 500, 585, 750 проб.
* Клеймо в виде усеченно-овального с двух сторон эллипса. Применяется для клеймения серебряных изделий 800, 830, 875, 925, 960 проб.
* Клеймо, усеченно-овальной формы. Применяется для клеймения палладиевых изделий 500, 850 проб.
* Клеймо в виде прямоугольника со срезанными углами. Применяется для клеймения платиновых изделий 900, 950 проб.
Дополнительные клейма служат для клеймения разъемных и легко отделяемых второстепенных частей изделия из драгоценного металла (один из разъемных элементов замка у браслета и т. п.)
* Клеймо в виде прямоугольника. Применяется для клеймения золотых изделий установленных проб: 375, 500, 585, 750.
* Клеймо в виде усеченного эллипса. Применяется для клеймения серебряных изделий установленных проб: 800, 830, 875, 925, 960.
* Клеймо в виде прямоугольника с усеченными углами. Применяется для клеймения платиновых изделий 900 и 950 проб.
* Клеймо в виде круга. Применяется при клеймении палладиевых изделий установленных 850 и 500 проб.
Все ювелирные изделия из драгоценных металлов, предъявляемые в инспекцию пробирного надзора для клеймения, должны иметь оттиск знака именника предприятия. Именник представляет собой заключенное в рамку сочетание цифр и букв сокращенного названия предприятия-изготовителя и года выпуска изделия. Пробирное клеймо ставится справа от именника. В ряде европейских стран самая низкая проба для золота 3ЗЗ, в Канаде 416, а в Италии самой низкой пробой для золотых украшений считается 750.
V. Подделки и имитации
Для имитации драгметаллов в ювелирных украшениях используют самые разные сплавы. Вот основные из них.
* алюминиевая бронза (ауфир, аурал, ауфор) – сплав золотисто-желтого цвета, состоящий из 90 частей меди, 10 частей алюминия;
* батбронза (bathbronze) – сплав бронзы с 6% олова, пригодный для позолоты и используемый, как правило, для литья художественно-промышленных изделий;
* батметалл (bathmetall) – сплав, легированный цинком, используется в Англии для производства столовой посуды;
* бельгика (belgica) – сплав «под платину» из 74,5% железа, 16,6% хрома и 8,9 % никеля;
* вермей (vermeil) – французское наименование позолоченного на огне серебра;
* гамельтонметалл (hamiltonmetell) – сплав из 66,7% меди и 33,3% цинка золотисто-желтого цвета, хорошо подходит для золочения изделий;
* геразолото (heragold) – немецкое торговое название для восьми-десятикратных сплавов золота;
* голдин (goldin) – сплав меди и алюминия, используемый в Германии для изготовления дешевых ювелирных изделий;
* гранатовое золото – сплав золота пробы 250/1000, который применялся в Чехии во второй половине ХIХ века для изготовления ювелирных изделий с гранатами;
* дукатное золото – золото пробы 980/1000, которое использовалось для чеканки золотых дукатов;
* дюраметалл (durametall) – в Германии сплав меди, цинка и алюминия золотисто-бронзового цвета;
* золотая фольга – золото, выбитое в очень тонкие листы между листами пергамента, а затем между кожей бычьей слепой кишки; применяется для золочения изделий из металла и дерева, изготовления наборных картин, обрезов книг;
* золото musiv – пластики сульфидного олова с золотым блеском, которые применяются для золочения; не разъедаются серой и сероводородом и не чернеют;
* золото pink – английское наименование красного золота с очень бледным оттенком;
* мангеймское золото – сплав из 83,6% меди, 9,4% цинка и 7% олова, окрашенный под золото; изготовленные из этого сплава изделия к тому же обычно еще и позолочены;
* мозаичное золото – сплав из 66% меди и 34% цинка с оттенком самородного золота;
* накладное золото – золоченый материал, основу которого образуют сплав меди с золотым покрытием по меньшей мере 8 микрон; слой золота прокатан и приварен;
* орайде (oreide) или «французское золото» – сплав золотого цвета из 80% меди, 15% цинка и 5% олова (или 86,13% меди, 13% цинка, 0,4% олова и 0,6% железа) для литья ювелирных изделий;
* палау (palau) – североамериканское торговое наименование «белого золота»; сплав золота и палладия в соотношении 8:2;
* палакарт (palacart) – сплав, по цвету похожий на платину, из 75% палладия, 15% золота и 7% серебра;
* пинчбек (pinchbeek) или «английское золото» – сплав меди и цинка (с 83-93% меди), созданный лондонским часовщиком Христофором Пинчбеком; применяется для изготовления общедоступных украшений, бижутерии, окладов;
* пистольное золото (от названия испанской золотой монеты пистоль) – немецкое наименование золотого сплава пробы 895/1000;
* платинор – сплав из 57% меди, 18% платины, 10% серебра, 9% никеля и 6 % цинка; красивый золотой цвет;
* поликсен – так называют природную платину, смешанную с другими металлами;
* симилор – сплав, похожий по окраске на золото, чаще позолоченный, и состоящий, как правило, из 83,7% меди, 9,3% цинка и 7% олова;
* сусальное золото – материал, используемый для изготовления театральных украшений и канители (тонкие листы латуни);
* томпак – сплав меди и цинка различных составов (чаще 90% меди и 10% цинка) с красивым золотым цветом; содержание меди делает его устойчивым к коррозии;
* электрон – природный сплав золота и серебра различных соединений (иногда до 39% серебра); многие античные монеты изготовлены из электрона.
