Многоликие и похожие

Получив представление о размерах золотинок, естественно поинтересоваться их формой. Если хотят как можно точнее охарактеризовать формы выделений самородного золота в руде, ее дробят постепенно, чтобы не расплющить золотинки, не разбить их на кусочки, потерявшие естественный облик. Нередко золото, заключенное в относительно легко крошащиеся минералы, быстро высвобождается из них. Но иногда форму золотинок трудно различить, так крепко они срослись с другими минералами. Золото может, например, цементировать, выделяясь по сети трещинок, кварц, сульфиды, карбонаты, составляя с ними единые кусочки жилы. В отдельных случаях, чтобы увидеть все детали формы золотинок, посторонние минералы растворяют в кислотах.

Бросив первый взгляд на золотинки, вы, в зависимости от того, что предстанет перед вами, выразите свое впечатление одной из фраз:

- Да они все одинаковые! Просто неровные пластинки и угловатые комочки.

- Какие же разные - кажется, нет ни одной похожей!

- Здесь преобладают одинаковые золотники, но среди них небольшая часть отличается своеобразными формами.

Рис. 3. Золотинки комковидной и пластинчатой форм. Увел. 10

- Можно различить два вида частиц - с более простыми очертаниями и со сложными, напоминающими веточки, скрученные проволочки, скипетры, звезды ...

Рис. 4. Различные формы выделений самородного золота. Увел. 20

Как уже упоминалось, золотинки различной крупности могут существенно различаться и по форме (рис. 3-5).

Рис. 5. Сочетание золотинок сложной цементационной ячеистой конфигурации и простой прожилковой формы. Увел. 20

Почему так многообразны формы выделений самородного золота и как привести их в систему, разделить на ряд похожих групп?

Рис. 6. Дендрит золота; от центральной оси под одинаковым углом отходят удлиненные кристаллические выступы. Увел. 20

Одна из самых важных и до конца нерешенных проблем образования золотых руд - источники металла в тех растворах, из которых отлагаются золотинки.

Рис. 7. Дендритоид золота; сложно изогнутые кристаллические выступы расположены по одну сторону оси. Увел. 20

Это сложный вопрос, заслуживающий специального рассмотрения; ему уже посвящены многие работы и нет оснований считать, что решение его совсем близко. Поэтому оставим в стороне несомненно увлекательную, но почти неизвестную начальную пору формирования месторождений и сразу перейдем ко времени появления золотинок.

Рис. 8. Округленные кристаллы золота. Увел. 20

Наиболее часто самородное золото образуется путем кристаллизации из рудоносных растворов, содержащих химические соединения золота. Они устойчивы при определенных физико-химических условиях (давлении, температуре, концентрации водородных ионов, окислительно-восстановительном потенциале и т. п.) и распадаются при их изменении, давая начало зарождению и росту золотинок. В одной обстановке возникновение золотинок может происходить одновременно с образованием других минералов, включающих в себя по мере роста микроскопические частицы золота. В других случаях ничто не мешает золотинкам свободно расти в незаполненных полостях, имеющихся внутри жил. Нередко самородное золото замещает другие минералы, которые постепенно растворяются, уступая место золоту. В этих случаях возникают правильные золотинки - кристаллы, их сростки, дендриты и дендритоиды (рис. 6, 7), названные так по сходству с ветвящимися деревьями. При замещении других минералов, а также при образовании самородного золота в результате распада природных твердых растворов, например, теллуридов золота, - кристаллы и их сростки обычно получаются плохо ограненными, с выпуклыми гранями и сглаженными ребрами (линиями пересечения граней) и вершинами (точками пересечения ребер). Это придает кристаллам округленные формы, близкие к шаровидным и каплевидным (рис. 8). Появляются и уплощенные или резко вытянутые, напоминающие пластинки и проволочки кристаллы (рис. 9). Золотинки таких же форм возникают, если самородное золото после образования испытывает перекристаллизацию. В дальнейшем мы увидим, что это - обычное явление.

Рис. 9. Удлиненные проволочные и палочковидные кристаллы золота. Увел. 20

И, наконец, чрезвычайно характерно для процесса роста выделений самородного золота заполнение им всевозможных трещин (простой конфигурации или сложно пересекающихся), цементация раздробленных минералов в рудных телах и отложение между зернами других минералов (в интерстициях), всевозможных пустотках выщелачивания. Это приводит к появлению золотинок иного типа - неправильных. Среди них, в соответствии с условиями образования, различают трещинные или прожилковые, цементационные и интерстициальные виды выделений. К трещинным формам золотинок относят различного рода прожилки, пленки, чешуйки - разобщенные или образующие неправильные сетки и близкие к параллельным системы прожилков (см. рис. 1,3). Цементационные формы представлены комковидными частицами, нередко слегка уплощенными. Встречаются комковидные золотинки с плотным ядром и многочисленными сложными отростками, получившие название паукообразных. К этому же виду выделений принадлежат не плотные, а губчатые, ячеистые, петельчатые золотинки (рис. 10) . Интерстициальные формы определяются конфигурацией заполняемых самородным золотом промежутков между минералами, - это и изогнутые прожилки, пленки, комочки с отростками, клиновидные частицы, и их разнообразные сростки.

Рис. 10. Золотинка губчатой формы. Увел. 20

Как всегда в природе, имеются и переходные формы, выделенные в самостоятельный тип смешанных форм. Для них характерно присутствие неполных кристаллов - ограненных участков на прожилковых и комковидных золотинках, срастаний кристаллов, древовидных ответвлений с неправильными частицами, присутствие выступов и отростков на правильных формах (рис. 11).

Рис. 11. Золотинки смешанной морфологии с сочетанием кристаллических граней и неправильных форм. Увел. 20

Смешанные золотинки возникают в неоднородной среде. Если один участок выделения отлагался в трещине, заканчивающейся пустоткой, в ней мог образоваться кристаллически ограненный выступ, венчающий золотой прожилок. Бывает, что трещинка, вместившая золотинку, с одной стороны ограничена минералом, не растворяющимся и не уступавшим место золоту при просачивании золотоносных растворов, а вторая стенка трещины сложена легко выщелачиваемым веществом. Молекула за молекулой оно будет выноситься раствором, а золото также постепенно будет занимать его место, принимая более или менее правильные формы. Противоположная сторона золотинки пассивно повторит неровности устойчивой поверхности трещинки.

Такая общая классификация форм золотинок позволяет не только выделить основные их типы и виды, но и получить первое представление об условиях образования, а именно о характере среды, в которой они выросли. Это первый шаг к пониманию происхождения частиц самородного золота.

Морфология золотинок стоит того, чтобы вглядеться в них пристальнее. Вряд ли найдется другой минерал, обладающий таким многообразием форм и таким их великолепием. Но дело не в эстетическом их восприятии, а в том, что форма поможет судить о среде, в которой росли золотинки.

Изучение тонкодисперсного золота, проведенное в последнее десятилетие, установило, что мельчайшие золотинки представлены изометричными или слабо удлиненными кристаллами.

Крупные правильные кристаллы наблюдаются редко; чаще можно встретить кристаллы уплощенные, даже пластинчатого облика. Напротив, среди мелких золотинок количество кристаллов значительно, хотя правильно ограненные кристаллы в большей части месторождений развиты ограниченно.

Все вещества, в том числе и минералы, способные к образованию кристаллов, принимают не любые формы, а только присущие определенной кристаллографической системе. Это обусловлено порядком расположения в кристаллической решетке отдельных атомов. Самородное золото кристаллизуется в кубической системе, относящейся к высшей категории симметрии. Наиболее часто у кристаллов самородного золота отмечаются грани октаэдра - восьмигранника с гранями в форме правильного треугольника, ромбододекаэдра - двенадцатигранника с ромбическими гранями, куба. Значительно реже представлены грани более сложных многогранников. Сочетание симметрично расположенных граней приводит к возникновению разнообразных по внешнему виду кристаллов. Правильные кристаллы представлены выпуклыми многограниками. Благоприятные для их роста условия в природе возникают не часто. Поэтому значительное число кристаллов имеет искаженные формы. При резкой разнице скоростей роста кристалла по разным направлениям, что может быть, например, связано с притоком золотоносных растворов только с одной стороны, образуются не сплошные многогранники, а скелетные кристаллы - полые, с углублениями, звездчатые, лучистые, сетчатые (рис. 12).

Рис. 12. Скелетный кристалл золота. Увел. 20

На вершинах кристаллов можно видеть признаки их расщепленного роста, приводящего к образованию ряда кристаллических выступов - как бы дополнительных "головок".

Облик кристаллов также усложняется, если они представляют собой двойниковые сростки, имеющие одну общую грань. Их очертания в плане определяются формой сростка, поэтому конфигурация двойников может быть внешне совершенно несвойственной симметрии самородного золота. Так ряд исследователей отмечали шестиугольные очертания укороченных двойниковых сростков и пятиугольные - скелетных кристаллов.

Очень характерны для ряда месторождений удлиненные кристаллы и их двойниковые сростки в виде иголочек, волосков, ленточек, проволочек, вытянутых по одной из граней (см. рис. 9 ). На проволочных кристаллах располагаются иногда на разных расстояниях друг от друга или попарно под определенным углом к оси проволочки кристаллические наросты, необычайно напоминающие почки на древесных ветвях (рис. 13).

Рис. 13. Дендрит золота. Увел. 20

В некоторых случаях проволочные выделения разветвляются, и отдельные веточки заканчиваются скелетными полыми половинками кристаллов, подобно маленьким золотым канделябрам. Проволочные и палочковидные кристаллы с округленными утолщениями на конце похожи на скипетры. Если же округлые образования возникают на обоих концах удлиненного кристалла, золотинка имеет вид гантелей.

Рис. 14. Дендритоиды и сростки кристаллов золота проволоковидной и лентовидной форм. Увел. 20

При срастании друг с другом кристаллы образуют золотинки различной формы. Если кристаллы выходят как бы из одного центра, возникают друзы, при отсутствии такого центра - сложные друзовидные каркасы. Нанизанные вдоль одной оси, расположенные в одной или нескольких плоскостях кристаллы, представляют собой настоящие золотые колоски. Увенчанный более крупным кристаллом колосок принимает форму изящного скипетра. Кристаллы, как бы посаженные на единую ось (четковидные сростки); кольца с округлыми кристаллическими выступами; проволоковидные и лентовидные сростки кристаллов, на поверхности которых тонкими выступами или канавками намечаются границы кристаллов; спутанно-волокнистые скопления волосовидных кристаллов - вот далеко не полный перечень форм, возникающих при срастании кристаллов самородного золота (рис. 14-17).

Рис. 15. Сростки кристаллов золота. Увел. 20

Особенно причудливые формы имеют дендриты и дендритоиды. Единого мнения о том, что из себя представляют дендриты, не существует. Предполагают, что это большей частью фигуры роста, состоящие из отдельных, сросшихся друг с другом, кристаллов. Изучение их внутреннего строения показывает, что обычно каждый дендрит - это единый кристалл, часто с признаками не сплошного, а скелетного роста. Для дендритов характерно закономерное расположение отдельных элементов - кристаллоподобных выступов.

Рис. 16а. Сростки кристаллов золота. Увел. 20

К дендритоидам относят золотинки с неотчетливо проявленным разветвлением, "стволовые" центральные стержни могут отсутствовать, ветви иногда срастаются друг с другом.

Рис. 16б. Сростки кристаллов золота. Увел. 20

Разнообразие форм дендритов и дендритоидов самородного золота настолько велико, что Н. В. Петровская, автор систематики форм выделений самородного золота, предложила специальную классификацию дендритов.

Рис. 17. Сросток скелетных кристаллов золота. Увел. 20

Общие формы золотинок бывают древовидные, кустовидные, моховидные у трехмерных выделений; веточковидные, листовидные, папоротниковидные, ельчатые, звездчатые, решетчатые, плетеные, лапчатые и барельефные у плоских золотинок; проволочные с "бутончатыми" выступами, скипетровидные и шелковидные (состоящие из параллельно сросшихся стволов с зародышевыми ветвями) у стержневых дендритов и дендритоидов.

Только перечисление названий рождает в воображении сказочные золотые папоротники и ветви деревьев, сплетения лент и узорные листья. А реальные золотинки обнаруживают все новые сочетания узоров, напоминающие то вологодские кружева, то клешни морских чудовищ, то фантастические стебли и цветы.

К книге автора упомянутой систематики мы отсылаем тех, кто хочет подробнее узнать о формах золотинок и познакомиться с рядом их уникальных фотографий и зарисовок.

Кроме формы золотинок, существует еще такое понятие, как скульптура их поверхности. Это неровности, возникающие при росте частиц. Нарастая слой за слоем, поверхность кристаллов и неправильных выделений приобретает ступенчатый рельеф (скульптуру) или тонкую линейную штриховку, параллельную пересечениям различных граней. Ступени имеют различную высоту - от долей микрометра, различимых только с помощью электронного микроскопа, до грубых, видимых простым глазом уступов.

На золоте остаются также отпечатки отдельных граней кристаллов кварца, сульфидов, карбонатов, реже - других минералов-соседей; неправильные ямчатые поверхности трещин, сложенных различными минералами; трещинок спайности - направлений, по которым раскалываются и расслаиваются многие минералы на кусочки с гладкой поверхностью.

Растворы, циркулирующие в рудах и после отложения самородного золота, образуют фигуры травления - углубления в виде микроскопических пирамидок, шестиугольных несколько округленных углублений, уступов.

Рассматривая поверхность золотинок с помощью электронного микроскопа при увеличениях в несколько тысяч раз, можно видеть более тонкие - субмикроскопические - скульптуры. Они также помогают судить о механизме роста золотинок - путем наслаивания тончайших пластов золота. Иногда поверхность напоминает округлые микроскопические холмики, разделенные извилистыми ручейками. Такой рельеф называют почковидным (он действительно напоминает строение поверхности ночек животных). Обычно почковидный рельеф возникает при осаждении золота не из истинных, а из коллоидных растворов.

Но неправильно было бы на основании всего сказанного заключить, что золотинки всегда и везде отличаются разнообразием формы и скульптуры поверхности.

Вспомним о преимущественно одинаковых формах тонкодисперсных золотинок. И в рудах с более крупным золотом есть участки, где почти все его частицы похожи друг на друга - пусть не как близнецы, но как близкие родственники.

Итак, всматриваясь в вариации форм и скульптур поверхности золотинок, можно получить представление о механизме их роста, вмещающей среде, интенсивности роста минерала и даже о том, что образование золотинок в одном и том же участке рудного тела происходило не один раз.

Следующие, более глубокие и точные, пласты информации дает изучение химического состава и внутреннего строения золотинок.