Биогенная теория образования месторождений золота

Виниченко П.В. и др.
Золотодобыча, №144, Ноябрь, 2010

От редакции бюллетеня «Золотодобыча». Широко распространено представление о том, что самородки золота образовались из горячих растворов, поступивших из недр земли. При этом полагается, что источником золота является мантия, а переносчиком — газовые выделения из магмы и гидротермальные растворы. В приповерхностных условиях при падении давления и температуры золото вместе с кварцем и другими минералами отлагается из растворов в трещинах горных пород. В благоприятных условиях вырастают кристаллы золота (имеющие большую коллекционную ценность), а иногда крупные скопления золота в виде самородков.

Эндогенная гидротермальная гипотеза образования месторождений поддерживается многими видными специалистами, в том числе ее принимали Ю.А.Билибин, В.И.Смирнов и др. Считается, что большинство полиметаллических, золоторудных, урановых и др. промышленно значимых месторождений имеют гидротермальное происхождение. Тем не менее, так считают не все. Есть сторонники биогенной теории образования самородков и месторождений золота. В этом номере нашего бюллетеня мы представим им слово.


Биогенное образование месторождений золота

Виниченко П.В., к.г.-м.н., ФГУП "Урангео"

На Земле присутствует живая материя, представленная преимущественно микроорганизмами. Она обладает химической активностью, в миллиарды раз превышающей косную материю. Она интенсивно преобразует и дифференцирует земное вещество, приспосабливая его к своим потребностям. Следы былой жизни установлены в самых древних породах земной коры. Следовательно, микроорганизмы существовали и «работали» над преобразованием земного вещества миллиарды лет, сменяя поколение за поколением. Живая материя способна быстро размножаться и существовать в различных, в том числе экстремальных, условиях.

Участие бактерий в образовании руд впервые было установлено в рудопроявлениях урана в торфяниках и в углистых песчаниках, где рудообразование продолжается в настоящее время. (Лисицин, 1967).

В образовании рудных месторождений участвуют многие виды микроорганизмов. Ведущими являются группы аэробов и анаэробов, «работающие» в симбиозе (Виниченко, 1969, 2004). Аэробы повышают ОВП в растворах (до + 500 – 600 мВ), преобразовывают органику, образуют органические кислоты и металлоорганические соединения. Благодаря высокой растворимости таких соединений металлы, в том числе золото, накапливаются в воде, т. е. создаются рудоносные растворы. По мере продвижения растворов в углеродистые породы, аэробы полностью потребляют свободный кислород в растворе, после чего вымирают. Но продукты их метаболизма, в том числе металлоорганические соединения, составляют питательную среду для анаэробных бактерий. Анаэробы образуют на путях циркуляции рудоносных растворов восстановительный геохимический барьер. Они снижают ОВП (до минус 500 – 600 мВ): продуцируют сероводород, метан, водород. Металлы, в том числе золото, высаживаются; чаще в форме сульфидов. При дальнейшем продвижении раствора вглубь углеродистых пород анаэробы полностью потребляют тот запас «пищи», который им приготовили аэробы, и тоже вымирают. При их отсутствии восстановительная среда в растворе сменяется окислительной; восстановительный геохимический барьер исчезает, высаживание металлов прекращается, несмотря на присутствие в растворе сероводорода, метана, углеводородов и прочих восстановителей.

Выявленная зависимость величины ОВП в подземных водах от количества разных видов бактерий свидетельствует, что именно живые бактерии создают геохимические барьеры (восстановительные или окислительные), а не минеральные или газовые восстановители, и не кислородные и прочие окислители.

Для образования рудных месторождений требуется три обязательных условия (Винниченко, 2004):

1). Прежде всего, необходимы обильные источники металлов. Ими могут служить только породы с повышенным содержанием рудных элементов, подвергающиеся денудации в период рудообразования;

2). На пути циркуляции рудоносного раствора должны присутствовать породы, содержащие органические вещества угольного, битумного или графитового ряда, где бы могли образовываться биохимические барьеры;

3). Нужен интенсивный приток рудоносных кислородных вод к зонам рудообразования. Он зависит от наличия водопроницаемых структур, способных концентрировать потоки, собирая их с обширных площадей распространения коры выветривания на породах – источниках металлов. Такими структурами чаще служат границы стратиграфического несогласия и палеодолины в рельефе поверхностей несогласия, а также трещинные зоны в породах.

Изложенная модель биогенного рудообразования относится к большинству рудных элементов, о чем свидетельствует их совместное присутствие в рудах. Наиболее наглядно это видно на примерах различных видов месторождений золота.

С учётом того, что золото мигрирует только в форме золотоорганических комплексов, образуемых бактериями, по-иному объясняются условия образования жильных и россыпных месторождений.

Очевидность тесной связи россыпного золота с гравитационной концентрацией металла и с долинами является только кажущейся. С представлением о механическом извлечении золота из разрушающихся пород не увязывается, прежде всего, размер самородков и крупного золота в россыпях. В породах – поставщиках золота – самородков весом в единицы и десятки килограмм не бывает. Следовательно, самородки образовались на месте их залегания хемогенным (биогенным) путем из растворов, содержащих золотоорганические соединения. Потоки таких растворов циркулировали по долинам, что и объясняет связь россыпей с долинами. Одновременно они проникали по трещинам в породы фундамента, и образовывали золотокварцевые жилы. Никакого отношения к гидротермальным процессам такие жилы не имеют. Они экзогенные; имеют ограниченную глубину распространения и не служат поставщиками золота для россыпей. Россыпное золото это не привнесённые водой гальки и песчинки, а конкреции, выращенные бактериями, лишь незначительно перемещённые водными потоками.

Ведущая роль биогенных процессов предполагается и при образовании «эндогенных» месторождений золота: (магматических, метаморфических, гидротермальных и пр.). Все они распространены обычно в ассоциации с углеродистыми породами, что является свидетелем происходивших ранее биогенных процессов, в том числе рудообразующих. Биогенные руды, образованные ранее вблизи дневной поверхности, впоследствии, попадая в зоны ультраметаморфизма, преобразовывались в эндогенные месторождения. Источниками золота при их образовании служили не мантия и глубинные флюиды, а первичные биогенные его концентрации. Исключительно абиогенных золоторудных месторождений в земной коре, по-видимому, быть не может, потому, что золото бывает подвижным только в форме золотоорганических соединений, которые образуются только бактериями.

Литература

Виниченко П.В. Геология и условия образования осадочных месторождений урана в мезозойских и кайнозойских впадинах Забайкалья // Автореферат. Иркутск, Сосновская геологическая экспедиция, 1969. 64 с.

Виниченко П.В. Теория биогенного рудообразования на примере урановых месторождений. Иркутск. «Сосновгеология». 2004. 215 с.

Лисицин А.К., Кузнецова Э.Г. О роли микроорганизмов в образовании восстановительных геохимических барьеров. Изд. АН СССР, сер. геол., 1967.

_____________________________________________

Бактерии, создающие самородки

Перевод С.С.Верхозина

По свидетельству австралийских ученых, золотые самородки зачастую являются продуктами жизнедеятельности особого биологического слоя бактериальных микроорганизмов. Более того, им удалось продемонстрировать этот процесс и определить бактерий за работой.

Слои бактерий могут фактически разлагать золото на наночастицы, которые двигаются сквозь скальные породы и почву, а затем скапливаются в совершенно других местах, образуя иногда «вторичные» чистые месторождения металла в разломах и трещинах.

Открытие этого процесса перевернуло мнение, бытовавшее среди некоторых ученых на протяжении долгого времени, о том, что золотая руда образуется только в результате «первичных» геологических процессов.

Изучив ДНК слоя бактерий, растущего на крупинках золота, собранного на руднике «Prophet» на юго – востоке Австралии, сотрудник Университета Аделаиды Фрэнк Рит со своими коллегами установили, что 90 процентов микроорганизмов относятся всего лишь к двум видам - Delftia acidovorans и Cupriavidus metallidurans. Эти бактерии обладают геном сопротивления токсичному воздействию тяжелых металлов.

По словам Джола Бруггера, сотрудника Южно – австралийского музея и Университета Аделаида, а также соавтора доклада о данном открытии, появившегося в сентябрьском выпуске журнала «Геология», это был первый раз, когда удалось понаблюдать за механизмами, протекающими на поверхности мелких частиц золота.

«Мы выделили ДНК и увидели замечательный активный слой микроорганизмов разлагающих золото. Это просто удивительно, так как золото в растворенном состоянии чрезвычайно токсично», - продолжает мистер Бруггер. Такое растворенное золото может отложиться в других местах в значительно более чистом виде.

Новое открытие приобретает особое значение, если говорить о том, что оно открывает новый, высокотехнологичный метод поиска золота.

«В Австралии золото добывается более сотни лет. И делать это становится все труднее и труднее, находки совершенно новых залежей становятся очень большой редкостью», - комментирует ситуацию Джол Бруггер. И на самом деле, большинство золотодобывающей деятельности представляет собой лишь более широкую разработку месторождений, найденных десятилетия назад.

Наличие скальных пород (одних из старейших на Земле) очень усложняет разведку новых месторождений на юго – востоке Квинсленда и большинстве территорий Австралии, так как в большинстве своем они погребены под многометровым слоем почвы.

Как утверждает Джол Бруггер, открыть новую золотую жилу – значит наткнуться на нее случайно либо на поверхности земли, либо неглубоко под нею. Затем, это место раскапывается в поисках золотоносной руды. Иногда это срабатывает, иногда нет.

«На сегодняшний день у нас еще нет точных сведений о том, как золото перемещается в окружающей среде и это первый раз, когда мы смогли увидеть, как это происходит», - продолжает мистер Бруггер. Микробы разлагают золото и перемещаются вместе с ним с помощью быстрых подземных потоков.

Проверка на наличие таких бактерий сможет позволить быстро определять, есть ли золото, на каком – то определенном участке. В будущем, геологи смогут использовать даже специальные биосенсоры, настроенные на определение генов таких «золотых» микроорганизмов.

«Это открытие может иметь прямое применение в понимании того, как золото существует в окружающей среде», - соглашается Ди Си Макфэил из Австралийского Национального Университета. МакФэил изучает процессы видоизменения микробами концентраций различных изотопов токсичного металла – урана в различных видах почвы (что может иметь воздействие на техники датирования радиоактивных изотопов).

«У нас до сих пор есть направления для развития, так как есть понимание процессов, происходящих с золотом. Но это может привести к тому, что искать придется в самых различных слоях почвы. Таким образом, процесс разведки и добычи все более усложняется», - подводит итог мистер Макфэил. http://www.msnbc.msn.com/id/38955065/


-0+0
Просмотров статьи: 17410, комментариев: 7       

Комментарии, отзывы, предложения

Виктор., 12.12.10 10:04:58

Интересная теория...

Гном, 12.12.10 11:40:25

Кстати, теория эта не нова. Я слышал о ней ещё в 80-х, когда учился в институте. А после, на одном из месторождений в Амурской области видел результат такого металло-органического синтеза. Выглядело это так: в россыпи, в непосредственной близости к коренному месторождению, попадались золотины (до 0,5 мм) как-бы склееные из нескольких ещё более мелких. При большом увеличении (х50) было видно, что отдельные мелкие (0,05 мм) золотинки, имеющие характерную рудную форму, соединены между собой веществом похожим на спрессованную металлическую пудру (тонкозернистый агрегат серебристого цвета с металлическим блеском). На удалении 1-2 км от месторождения золото было значительно более крупное, окатанное, но на некоторых золотинах было видно тонкие "швы" такого-же серебристого цвета. Месторождение локализовано в углеродистых сланцах, так что с органикой проблем не могло быть.

савиных м.и, 13.12.10 06:30:54

Существование биогенного процесса в образовании золота несомненно. Но далее начинают припутывать сюда бактерии. Биогенный процесс путают с наличием аминокислот и некоторых других питательных веществ в литофагиальных продуктах из недр. Бактерии селятся на этих продуктах, продуцируемых недрами. В недрах идут имманентные им процессы продуцирования жизни, в том числе и бактерий. А не наоборот: де бактерии продуцируют процессы накопления золота.

Бактерии - те же паразиты, что и мыши, лоси, овцы, бараны, яки и другие животные, поедающие земли. Это называется литофагиальными свойствами горных пород.

NV, 13.12.10 13:57:35

Природа не укладывается в рамки одной теории, все гораздо сложней. Часто россыпей с самородками очень много, а коренных источников нет. Или есть самородки только в отдельных золоторудных объектах, в хорошо развитой зоне окисления, глубже их нет.

Кроме бактерий, огромное влияние на перенос золота оказывают электрические токи в привоверхностных условиях (типа электролиз).

Ник, 13.12.10 16:19:48

Если рассматривать людей, как часть биосферы, то люди в составе живой материи также создают месторождения золота. Между прочим, очень оригинальные.

Банковский хранилища содержат сотни и тысячи тонн золота высочайшей пробы - прекрасные биогенные месторождения. А собирают люди золото, также как бактерии, из пород с низкой концентрацией. Вот вам и подтверждение биогенной теории образования месторождений.

Нику от савиных, 15.12.10 11:39:05

Хм, интересное мнение. Как-то не приходило в голову, что и человек - биогенный фактор. Спасибо, подтолкнули

Gen&Kap, 28.05.14 07:24:07

Cкорее - гипотеза, чем теория.

Мало знаем о миллиардах тонн золота Мирового океана и, тем более, о золоте подкоровом.

О чудесах и причинах миграции - отдельная песня -http://www.gems.su/gold/01-04.php

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Биогенная теория образования месторождений золота»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "один прибавить 2":

подписаться на комментарии