Глава III

РУДЫ И МИНЕРАЛЫ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА

§ 1. Типы руд и месторождений. Добыча золота и серебра

Золото — весьма редкий элемент, его кларк (среднее со­держание в земной коре) составляет 5-10~⁷ %, т. е. 5 мг/т, что в 20 раз меньше кларка серебра и в 200 раз — кларка-ртути. На основании косвенных данных полагают, что со­держание золота в ядре земного шара значительно выше. Большие абсолютные количества золота содержатся в мор­ской воде, однако, из-за малой концентрации (10~³—

—10¹ мг/м³) извлечение золота из морской воды пока не­рентабельно.

Месторождения золота делят на коренные (рудные) и россыпные.

Большинство промышленно важных коренных место­рождений золота принадлежат к гидротермальному типу. Схематично процесс образования таких месторождений можно представить следующим образом. Образующаяся в. глубине земной коры или в верхних слоях мантии Земли магма, двигаясь кверху, внедряется в земную кору и, не достигнув поверхности Земли, медленно остывает и крис­таллизуется. Магма представляет собой сложный, преиму­щественно силикатный расплав мантийного или корового вещества, насыщенный растворенными в нем летучими ком­понентами— водой, углекислотой, сероводородом и т. д. При охлаждении магмы в определенной последовательно­сти кристаллизуются породообразующие силикаты (оли­вин, пироксен, полевые шпаты, кварц и др.), практически не содержащие в своем составе летучих компонентов. Температура последних стадий кристаллизации кислых магм на глубинах несколько километров близка, по-види­мому, к 800 °С. По мере кристаллизации магмы содержа­ние летучих компонентов в остаточном расплаве возрас­тает. В определенный момент оно достигает предела растворимости, и происходит выделение газов. С послед­ними выносятся не только летучие, но и другие металли­ческие и неметаллические компоненты, в том числе золото. По трещинам и порам газы устремляются в окружающие горные породы, образуя гидротермальные растворы. Вода глубинных гидротермальных растворов находится в виде сгущенного пара, который при температуре ниже 372 °С (критическая точка воды) под давлением переходит в жид­кую воду. В условиях высоких температур и давлений во­да способна растворять и переносить многие в обычных ус­ловиях нерастворимые соединения, в том числе золота, кремнезем и др. Вопрос о форме состояния золота в гидро­термальных растворах пока остается спорным.

Двигаясь по трещинам, гидротермальные растворы по­ступают в область более низкого давления и постепенно остывают. Под влиянием снижающегося давления и темпе­ратуры, а главное, в итоге сложного химического взаимо­действия с вмещающими породами из гидротермальных растворов, осаждаются золото и другие минералы (кварц, пирит, арсенопирит и т. д.). Они постепенно заполняют трещины, образуя жилы.

Этот процесс может протекать в несколько приемов.

При этом золото отлагается на любых ранее сформировав­шихся минералах: кварце, различных сульфидах, чаще всего на пирите и арсенопирите. При одновременном осаж­дении золото может выделяться не только на поверх­ности кристаллов других минералов, но и внутри по­следних.

При некоторых условиях золото выделяется в форме мелких кристаллов и даже дисперсных включений. При благоприятных условиях — затянутом процессе кристалли­зации из богатых золотом растворов — могут образоваться крупные кристаллы или агрегаты — самородки.

В зависимости от условий образования и состава гидро­термальных растворов образуются месторождения золото-кварцевых руд, где золото ассоциировано с кварцем, или золото-кварцево-сульфидных руд, в которых оно ассоции­ровано как с кварцем, так и с сульфидами. Возможна так­же преимущественная ассоциация золота с сульфидами. Наконец, встречаются сплошные сульфидные руды золота, часто одновременно являющиеся и рудами цветных метал­лов.

После формирования коренного месторождения отдель­ные его участки, расположенные в поверхностной зоне земной коры или выходящие на дневную поверхность, под­вергаются выветриванию, т. е. разрушению под действием таких факторов, как суточные и годовые колебания тем­пературы, поверхностные и подземные воды, содержащие кислород и другие растворенные вещества. Разрушающее воздействие оказывают ветер, а также процессы, связан­ные с деятельностью микроорганизмов и почвообразовани­ем. Выветривание сопровождается не только механическим разрушением рудного тела и вмещающих пород, но хими­ческим преобразованием многих минералов, входящих в их состав (слюд, полевых шпатов, оливина и др.). Облом­ки пород, зерна кварца, гранатов и других устойчивых ми­нералов, в том числе частицы золота, сносятся атмосфер­ными водами и водными потоками в пониженные участки рельефа. При этом происходит сортировка переносимого материала по крупности и форме зерен, по прочности, но преимущественно по их плотности. Наиболее тяжелые ми­нералы, в том числе золото, переносятся значительно мед­леннее и поэтому, в основном, концентрируются вблизи ма­теринского коренного месторождения, постепенно передви­гаясь вниз по склонам гор или дну речной долины. Так образуются россыпные месторождения (россыпи).

Особый тип месторождений золота составляют так назы­ваемые золотоносные конгломераты. К этому типу относит­ся крупнейшее в мире месторождение золота (и урана) Витватерсранд (ЮАР). Конгломераты сложены из кварце­вых галек, прочно сцементированных мелкозернистым квар­цем с примесью других минералов; золото находится в це­менте. Среди специалистов нет единого мнения о происхож­дении этого месторождения. Часть геологов полагает, что. золото вместе с ураном было привнесено гидротермальны­ми растворами в толщу конгломератов, образовавшихся на более ранней геологической стадии. Другие геологи скло­няются к тому, что золотосодержащие конгломераты пред­ставляют собой древнюю россыпь, подвергшуюся процессу метаморфизма (преобразованию). В технологическом отно­шении золотосодержащие конгломераты принадлежат к типу коренных руд.

Извлечение золота из россыпных руд значительно про­ще и дешевле, чем из коренных. Россыпи, как правило, за­легают на небольших глубинах. Это позволяет разраба­тывать их наиболее дешевым открытым способом. Золоти-ны в россыпных рудах находятся в свободном состоянии, что делает ненужными энергоемкие и дорогие операции дробления и измельчения и позволяет извлекать металл простым и высокопроизводительным способом промывки песков в воде. В итоге добыча и обработка песков россып­ных месторождений обходится в десятки раз дешевле, чем коренных руд. Поэтому россыпные месторождения разра­батывают, даже при очень низком содержании в них золо­та, вплоть до 0,1 г/т.

Для коренных руд при существующем уровне техноло­гии минимальное промышленное содержание золота, обес­печивающее рентабельную разработку месторождения, обычно лежит в пределах от 1 до 4 г/т в зависимо­сти от запасов и типа руд, географического положе­ния, горнотехнических условий разработки и других фак­торов.

Простотой извлечения золота из россыпей объясняется то, что в течение многих веков и даже тысячелетий рос­сыпные месторождения были главным сырьевым источни­ком золота. В древние времена россыпное золото в значи­тельных масштабах добывали в Африке, Южной Америке, Азии (Китай), Европе (на территории нынешней Испании) и других частях земного шара. Еще в прошлом столетии широкой известностью пользовались богатейшие россыпи. Калифорнии, Австралии, Канады, Аляски.

Таблица 2. Структура золоторудного сырья некоторых
капиталистических стран в 1976	г., %
Тип руд	ЮАР	Канада	США	Австралия
	95,0	73,0	33,0	71,2
Россыпные	5,0	0,6	1,0	—
Медные .	—	17,4	34,0	13,5
Свинцово-цинковые .....	—	0,3	32,0	8,8
	—	8,7	—	6,5
Итого:	100,0	100,0	100,0	100,0

	1972 г.	1974 г.	1976 г.	1978 г.	1980 г.	1982 г .	1984 г.
Всего,	1157,0	1010,0	972,0	980,3	954,4	1025,1	1148,7
В том числе:
ЮАР ....	909,8	727,7	713,4	706,4	675,1	664,3	683,3
Канада . . . .	64,7	52,8	52,6	54,0	50,6	64,7	81,3
США . . . .	45,1	35,0	32,6	30,2	30,2	45,0	71,5
Бразилия . .	—	7,4	5,1	22,0	35,0	34,8	55,1
Австралия	23,5	15,9	15,6	20,1	17,0	27,0	39,0
Филиппины	18,8	16,7	15,6	20,2	22,0	31,0	34,1
Колумбия . .	5,8	8,2	9,3	7,6	17,0	15,9	21,3
Папуа — Новая
Гвинея . . .	12,4	20,7	20,5	23,4	14,3	17,8	18,3
Зимбабве	15,6	24,9	18,7	17,0	ПД	13,4	14,5
	22,6	19,1	17,1	14,2	10,8	13,0	11,6

Около 60 % всей добычи приходится на долю ЮАР. Огромные запасы золота в этой стране, низкая заработная плата коренного населения на рудниках приносят золото­добывающим компаниям большие прибыли. Этому способ­ствует также попутное извлечение урана из руд. В эконо­мике ЮАР золотодобывающая промышленность является ведущей, в ней занято 60 % всех работающих, расходуется 40 % производимой в стране электроэнергии.

Запасами золотых руд располагает СССР. В нашей стране месторождения коренного золота встречаются в За­падной и Восточной Сибири, в Забайкалье, на Урале, на Дальнем Востоке и Северо — Востоке, в Казахстане, на Кавказе, в среднеазиатских республиках.

В отличие от золота, большую часть которого извлека­ют из собственно золотых руд, серебро в основном получа­ют попутно при переработке комплексных руд цветных ме­таллов. Главным сырьевым источником серебра являются свинцово-цинковые руды, в меньшей степени-медные, мед-но-никелевые и др. Собственно серебряные руды имеют подчиненное значение. Небольшое количество серебра изв­лекают при переработке золотых руд.

Данные о производстве серебра в капиталистических странах приведены ниже, т:

	1970 г.	1975 г.	1980 г.	1982 г.	1984 г.
Всего ....	8040	7435	8160	9247	10046
В том числе:
Мексика . .	1330	1180	1473	1550	1988
Перу . . .	. 1238	1166	1340	1691	1664
США . . .	1399	1086	1006	1252	1381
Канада . . .	1378	1235	1070	1314	1169
Австралия	808	725	767	907	1063
3—706

Среди зарубежных стран ведущими производителями серебра являются Мексика, Перу, США, Канада и Австра­лия, на долю которых приходится около 75 % производст­ва этого металла.