Редкие формы самородного золота - "усы" и сферокристаллы

В природе нитевидные кристаллы («усы», «вискеры») характерны для большого числа минеральных видов, из самородных элементов — для самородного серебра, реже для самородных меди и золота (Малеев, 1971). Проволоковидные и тонковолосовидные выделения золота ранее были выявлены в месторождениях и россыпях Северо-Востока России (Савва, Прейс, 1990), на Урале — в Крестовоз-движенской и Фершампенаузской россыпях, в зонах окисления Кочкар-ского и Березовского месторождений, на Змеиногорском месторождении и некоторых других (Малеев, 1971).

Нитевидные кристаллы золота, их параллельно-волокнистые агрегаты и сферические частицы в значительном количестве нами обнаружены на рудопроявлении Нияхойское-2, расположенном в Нияюско-Нияхой-ском золоторудном районе хребта Ма-нитанырд на Полярном Урале.

Эти редкие формы самородного золота установлены в нижней части толщи элювиальных образований на контакте с окисленными рудами. Элювиальные образования представлены дезинтегрированными вулканогеннотерригенными породами енганэпэй-ской свиты среднего венда—нижнего кембрия, содержащими обломки окисленных кварцево-сульфидных золотоносных жил и пропилитизированных околожильных пород вблизи контакта с телом габбро-долеритов леквожс-кого комплекса (поздний рифей— средний ордовик). Мощность элювиальных образований от 0.2 до 1.6 м. Под элювием залегают относительно крепкие коренные породы с золотоносными кварц—арсенопиритовыми жилами в легко разрушаемой сухаревидной оболочке. Центральная часть жил практически не изменена и сложена массивной рудой — преимущественно арсенопиритом и пиритом с подчиненным количеством халькопирита, сфалерита, галенита, пирротина, борнита и золота. Вторичные минералы представлены ковеллином, халькозином, скородитом, оксидами и гидроксидами железа. Формы нахождения золота — тонкодисперсная «невидимая» и свободная.

Вскрытые элювиальные образования характеризуются высокой золотоносностью по всей мощности, но сферокристаллы и агрегаты нитевидных выделений были обнаружены только в двух шлиховых пробах, отмытых из ли-монитизированных сухаревидных оболочек кварц-арсенопиритовых жил. По гранулометрии золото относится к классу мелкого (97 %), лишь 0.1 % имеет размеры в пределах 0.5—1.0 мм.

Формы агрегатов нитевидного золота: а — проволоковидная, б — расщепленная метёлковидная, в — строение агрегата нитевидных кристаллов, г — «ус» золота

Морфология золота разнообразна: кристалломорфные выделения (35 %), комковидные (22 %), дендритоиды и стержневидные (15 %). Доля пластинчатых, чешуйчатых и пленочных золотин незначительна (14 %). Содержание сферических частиц составляет 1.5 %.

При электронно-микроскопическом изучении нитевидных кристаллов золота было установлено, что они образуют параллельно-волокнистые агрегаты проволоковидной, расщепленной метёлковидной формы и другие, на поверхности которых хорошо заметны отдельные изгибающиеся «усы» золота. На микрофотографиях видно, что агрегаты нитевидных кристаллов образованы параллельными сростками множества индивидов с отщепляющимися отдельными усиками. Длина нитевидных кристаллов

«Бактериоморфные» структуры золота: а — червячковые, б — глобулярные

Сферокристаллы золота: а — шаровидный, б — субшаровидный

достигает 0.1 мм и меньше, коэффициент удлинения колеблется от 1:500 до 1:1000. В полостях между отдельными нитевидными индивидами установлены выделения золота, напоминающие его «бактериоморфные» формы (Southam et al., 2009), представленные червячковыми и глобулярными образованиями.

Сферокристаллы имеют шаровидную или более сложную форму с пережимом посередине и нависающими «кучерявыми» завитками, часто встречаются полусферы. На рентгенограммах вращения сферокристаллов наблюдается большое количество неупорядоченных рефлексов, располагающихся дугообразно, что свидетельствует о поликристаллическом строении сферокристаллов и изогнутости слагающих их индивидов. Перечисленные и некоторые другие признаки свидетельствуют о том, что шаровидные частицы самородного золота представляют собой сферокристаллы, образовавшиеся при непрерывном расщеплении нитевидного кристалла (Малеев, 1971). Большинство иссле дователей отмечают вторичный характер нитевидных кристаллов разных минеральных видов, в том числе самородного серебра. Они образуются в специфических условиях зон окисления и кор выветривания, в пористой среде при нормальных температуре и давлении (Малеев, 1971). Такие условия, по-видимому, и привели к кристаллизации вторичного нитевидного и сферокристаллического золота в зоне окисления золотопроявления Нияхойское-2. Предполагается участие бактерий в этом процессе.

В последнее время в электронной промышленности обсуждается применение нитевидных нанокристаллов полупроводников и некоторых металлов, в частности золота, для миниатюризации электронных компонентов. Синтез подобных нитевидных кристаллов проводится при высоких температурах (> 1000 °С), тогда как в природных условиях рост нитевидных индивидов происходит при нормальной температуре и давлении в приповерхностных условиях коры выветривания. Расшифровка механизмов и условий роста природных нитевидных кристаллов золота имеет, таким образом, как научное, так и прикладное значение.