Решение загадки «невидимого» золота

Карлинские месторождения золота в Неваде, США, являются источником пяти процентов мировой и 75 процентов американской добычи этого металла. На этих месторождениях золото присутствует не в виде самородков или жил, а скрыто — вместе с мышьяком — в минерале пирите, также известном как «золото дураков». Команда учёных из Центра имени Гельмгольца в Потсдаме — Немецкого исследовательского центра геонаук GFZ впервые экспериментально доказала, что концентрация золота напрямую зависит от содержания мышьяка в пирите. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.

В земной коре элемент золото встречается в концентрациях около 2,5 частей на миллиард (ppb). Для экономически выгодной добычи его концентрация должна быть в тысячи раз выше и сконцентрирована в небольшом объёме близко к поверхности. В карлинских месторождениях золото в породе не видно невооружённым глазом. Вместо этого «невидимое» золото содержится в крошечных каймах пирита, которые нарастают на более старые зёрна «золота дураков», происходящие из осадочных пород.

Лабораторные эксперименты под руководством ведущего автора исследования Кристофа Кусбауха показали, что элемент мышьяк играет ключевую роль в извлечении золота из горячих растворов (вероятно, магматического происхождения), циркулирующих через породы. Чем выше концентрация мышьяка, тем чаще золото химически связывается с пиритом. Важна и форма старого пирита: чем больше площадь поверхности минерала, тем больше золота может накопиться.

Новые данные могут помочь в поиске новых месторождений золота. Эксперименты показывают, что если богатые золотом и мышьяком горячие растворы из магматических источников проходят через осадочные породы, содержащие большое количество мелких зёрен пирита, могут формироваться крупные золоторудные залежи. «Только так нам удалось показать, что коэффициент распределения, контролирующий, сколько золота включается в пирит, зависит от количества мышьяка», — поясняет Кристоф Кусбаух.