• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
259
Рубрика: Факультет
Раздел: Науки о Земле
"Живое" серебро Олонхо

"Живое" серебро Олонхо

Серебро – один из древнейших металлов, который и сегодня широко применяется в промышленных технологиях, медицине и ювелирном деле. Причем потребность в серебре превышает предложение, ведь большинство богатых месторождений уже выработаны, однако в Якутии до сих пор встречается удивительное самородное серебро, находки которого очень важны для геологов, поскольку оно является свидетельством особых условий, при которых образуются самые богатые участки месторождений – рудных столбов. Но на Мангазейском серебряном месторождении в Западном Верхоянье самородное серебро долгое время ускользало от внимания исследователей: попадавшиеся в образцах проволокообразные сростки самородного серебра, покрытые гидроксидами железа, долгое время принимали за … пучки засохшего «ржавого» мха! Дальнейшие исследования ученых из якутского Института геологии алмаза и благородных металлов СО РАН позволили пролить свет на состав, строение и происхождение этого минералогического феномена

Серебро, как и положено «благородному» металлу, – далеко не распространенный химический элемент: в земной коре его содержание не превышает стотысячной доли процента. Основная часть серебра встречается в природе в виде минералов – соединений серы, сурьмы и т. д., а также в полиметаллических рудах.

Схема размещения главных месторождений серебра Западно-Верхоянского геолого-экономического района (Якутия). По оценкам, промышленные запасы серебра составляют здесь около 60 000 т

Самородное серебро попадается нечасто. Его основные промышленные месторождения находятся в Германии (Рудные горы), в Северной Америке (Кордильеры), в Европе (Карпаты), в Японии, Новой Зеландии. Находки крупных серебряных самородков – очень редкое событие. В основном это случалось в Западной Европе: например, в месторождении серебра в Шнееберге в Рудных горах был обнаружен самородок весом около 20 тонн! Много серебряных самородков находили и в России в XVIII в. (на Алтае и о. Медвежьем).

Сегодня большинство богатых серебряных месторождений выработаны, на многих добываются даже бедные серебром руды. К числу районов с абсолютно не тронутыми месторождениями серебра относится Западно-Верхоянский геолого-экономический район Восточной Якутия. Его ресурсный потенциал – 60 тысяч тонн серебра! Изучением этих перспективных месторождений занимаются ученые из Института геологии алмаза и благородных металлов Якутского научного центра СО РАН.

Самородное серебро в кварц-сидеритовой друзе рудной зоны Вертикальная. Месторождение Мангазейское. Находка аспиранта ИГАБМ СО РАН Л.В. Осипова

Являясь достаточно редким минералом, серебро изучается, может быть, более детально и тщательно, чем многие другие минералы, что приносит неожиданные открытия. Именно это и случилось с якутскими учеными на Мангазейском месторождении в Западном Верхоянье.

Серебряный «мох»

Самородное серебро геологи ищут всегда – его находки издавна считаются большой удачей. Дело в том, что они являются свидетельством определенных условий рудообразования, отвечающих самым богатым участкам серебряных месторождений – рудным столбам.

Проволоки самородного серебра, покрытые гидроокислами железа в друзе окисленного сидерита

Серебро самородное – минерал из класса самородных элементов; химический состав колеблется от почти чистого серебра (не более 1,5 % примесей) до природных твердых растворов с золотом, сурьмой и ртутью. Самородное серебро обычно встречается в виде тонких неправильных пластин и листочков, проволокообразных или дендритоподобных сростков, зерен неправильной формы и более крупных сплошных скоплений (самородков), изредка – в виде кубов и октаэдров. Цвет самородного серебра в свежем изломе – белый, часто поверхность покрыта черной пленкой. В полированных шлифах отличается очень высокой отражательной способностью

Поэтому, работая на Мангазейском месторождении, образцы из рудных жил исследовали в первую очередь на наличие в них самородного серебра. Чаще всего его там не оказывалось; в других же случаях в друзах карбоната или кварца попадались пучки каких-то по виду то ли ржавых «проволочек», то ли пучков засохшего мха.

Геологи не обращали внимание на эти артефакты, пока при бурении с глубины 180 м не был поднят керн, содержащий такой же «мох». Истина оказалась рядом: это были проволокообразные сростки из чистого серебра!

Часть их была покрыта гидроксидами железа и имела вид ржавой проволоки, другая была ослепительно белого цвета, как будто только что с прилавка ювелирного магазина.

Иголки самородного серебра, выросшие из минерала фрейбергита на свету (внизу). Волосовидное серебро (вверху)

Чуть позднее такое самородное серебро было найдены в большом количестве в рудных жилах на поверхности месторождения. Форма находок была самой различной: в виде проволок, дендритов, тонких пластинок и даже фольги, выросшей между гранями кристаллов карбоната.

Удивительно, что его оказалось так много и такого разного, но еще удивительнее было то, что геологи наконец-то научились его «видеть». И, конечно, заинтересовались происхождением, составом и строением этого минералогического феномена.

Родом из фрейбергита?

Самородное серебро в виде проволоки образуется в основном в друзовых пустотах, сложенных кристаллами кварца, карбоната и иногда галенита (сульфида свинца). Вместе с серебром в образцах почти всегда встречается серебросодержащий минерал фрейбергит (Ag,Cu,Fe)12(Sb,As)4S13. Последний считается одним из главных носителей серебра в рудах.

Образцы самородного серебра в виде проволоки исследовали на сканирующем электронном микроскопе JEOL JSM-6480 LV. На основе этих данных установлено, что на начальной стадии роста формируются глобулярные, почковидные и тонкозернистые выделения самородного серебра (А). Следующая форма самородного серебра – агрегаты сближенных волокон, из которых произрастают прямые и закрученные серебряные проволоки, на которых при большом увеличении видны зародыши кристаллов пластинчатого серебра размером от 1 до 20 микрон (Б) и параллельно-волокнистое строение агрегатов (В)

Обычно для изучения минерального состава руд готовятся специальные полированные образцы, которые рассматриваются и анализируются в отраженном свете рудного микроскопа при различных увеличениях. И оказалось, что в полированных образцах фрейбергита под воздействием света действительно может вырасти самородное серебро – это было подтверждено опытным путем. Этот факт натолкнул на мысль, что какая-то часть серебряных «проволок» в природе могла образоваться из фрейбергита. Но что послужило толчком – ведь под землей солнечного освещения нет? Вероятно, эту роль могло сыграть высокое давление, обусловленное весом толщи осадочных пород или тектонической активностью.

Как и где?

Исследования с помощью электронной микроскопии показали, что на раннем этапе роста серебряная проволока внутри полая. Серебряные дендриты начинают рост с краев проволок – и постепенно вся полость зарастает. Проволока может вырасти до нескольких сантиметров длиной, при этом ее корневая часть толще, чем окончание, что придает ей вид волоса.

Самородное серебро часто встречается в зоне окисления богатых серебряных руд. Ее можно проследить по высыпанию «ржавых» камней

Такая форма серебра объясняется тем, что нитевидные кристаллы растут не «головкой», а основанием, выдавливаясь из пористого субстрата, подобно пасте из тюбика. Толщина и форма одной нити соответствует диаметру поры; суммарная толщина пряди из множества нитей может доходить до двух миллиметров. Встреча «головки» агрегата с препятствием не прекращает его рост у основания, а серебро – металл достаточно пластичный. Поэтому кристалл изгибается и продолжает рост. Наверное, именно поэтому мы и находим спутанные проволоки серебра в друзовых полостях, где пространство ограничено.

Самородки серебра из зоны окисленных руд (слева). Образец карбонатно-фрейбергитовой окисленной руды. На малахите и карбонате – пластинки самородного серебра (справа)

Самородное серебро достаточно часто образуется в зонах окисления месторождений. Для этого богатые серебряные руды должны располагаться на плоской вершине горы. Обычно зона окисления прослеживается по высыпкам «ржавых» камней – остаткам карбонатной жилы с минералами серебра. Если же жила вскрывается на склоне, то она разрушается и вымывается дождевыми и талыми водами, и никакого серебра там не найти.

Серебро в окисленных рудах обычно имеет форму лепестков, прилипших к малахиту. Когда малахит разрушается, лепестки серебра как бы парят в воздухе

Одна из наиболее ярких и познавательных зон окисления на Мангазейском месторождении – рудная зона Стержневая, обнаруженная геологом В. В. Шошиным в 1991 г. по развалам окисленных руд с обильными выделениями самородного серебра и малахита. Совместное нахождение этих минералов доказывает, что первичные руды состояли преимущественно из фрейбергита (в его состав входят серебро и медь).

При промывке шлиха из материала окисленных серебряных руд на лотке среди темно-коричневого карбоната остается дорожка из серебряной пыли и серебряные самородки. Таким образом, благодаря окислению и разрушению первичной породы в природе происходит процесс вторичного обогащения серебряной руды: легкорастворимые компоненты выносятся водами, остается то, что химически малоактивно – серебро. По сохранившимся образцам можно судить о том, насколько богатой была первичная серебряная руда, и делать прогноз по добыче. Среди этих образцов и удивительное «проволочное» серебро – разгаданная тайна Мангазейского серебряного месторождения.

В публикации использованы фото автора

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!

comments powered by HyperComments