Ahli geologi telah menetapkan perilaku emas yang tidak biasa dalam bijih teroksidasi dari deposit Olympiada, salah satu deposit emas terbesar di Rusia dan di dunia.
Deposit Olimpiada terletak setengah ribu kilometer di utara kota Krasnoyarsk. Sejak tahun 80-an abad ke-20, lebih dari lima ratus ton emas telah ditambang di deposit tersebut dan, menurut perhitungan para ahli, sekitar seribu lebih ton masih tersisa di kedalaman.
Bijih primer Olympiada adalah batuan padat yang diselingi dengan mineral sulfida (logam dan senyawa sulfur) dan emas asli yang sangat halus (Gbr. 1).
Kandungan emas dalam bijih tersebut adalah 3-5 gram per ton.
Deposit tersebut terbentuk sekitar 800 juta tahun yang lalu. Selama ini bijihnya dipengaruhi oleh proses alam, yang komponen utamanya adalah air dan oksigen. Di bawah pengaruhnya, sulfida dan banyak mineral lainnya dihancurkan dan dioksidasi, berubah menjadi massa lepas berwarna coklat - begitulah cara bijih teroksidasi terbentuk. Tetapi yang utama adalah proses hipergen ini dapat menyebabkan penumpukan emas.
Kadar emas maksimum dalam bijih teroksidasi deposit Olympiada mencapai 450 gram per ton. Sebelumnya, diyakini bahwa dalam kondisi seperti itu emas berperilaku seperti logam lembam - tidak menimbulkan korosi dan oksidasi., dan, tidak seperti kebanyakan logam "basa", tidak bereaksi dengan basa dan asam (kecuali untuk "aqua regia"). Namun, peneliti SibFU memperoleh bukti mobilitas dan aktivitas emasnya dalam kondisi hipergen, saat terpapar faktor geologi dan iklim khusus.
Untuk itu, tim peneliti, yang terdiri dari peneliti universitas dan spesialis dari perusahaan Norilskgeologiya (Wilayah Krasnoyarsk), menyelidiki lapisan bijih teroksidasi sepanjang 400 meter di deposit Olympiada. Ternyata selama oksidasi bijih primer, emas yang terkandung dalam mineral sulfida berupa atom-atom individual dilepaskan, membentuk senyawa kompleks dengan unsur lain dan mudah bermigrasi.
Perairan agresif melarutkan emas asli dan senyawa umumnya dengan antimon - mineral aurostibit (AuSb2). Dalam prosesnya, partikel yang disebut emas spons terbentuk (Gbr. 2),
mirip dengan spons laut dengan banyak pori yang meningkatkan permukaan bebas partikel. Struktur ini memungkinkan larutan agresif untuk melarutkan logam mulia secara lebih intensif.
Stabilitas senyawa kompleks emas berbeda, dan ketika kondisi berubah, mereka dapat dihancurkan, dan emas atom yang dibebaskan dikelompokkan menjadi nano- dan mikro-segregasi, yang sering kali berbentuk bola (gumpalan) atau bahkan kristal. , yang ditemukan di deposit (Gbr. 3).
Sekarang diketahui bahwa proses semacam itu dapat terjadi bahkan dengan partisipasi bakteri, yang mampu mereduksi nanopartikel emas logam dari senyawanya dengan unsur lain.
Para peneliti mencatat bahwa proses pembentukan bijih teroksidasi, serta migrasi dan pembentukan emas baru dari deposit Olympiada, diilustrasikan dengan baik di bagian lapisan bijih teroksidasi. Bagian bawah berisi banyak emas relik dari bijih primer, serta emas spons dalam jumlah besar. Semakin tinggi di bagian tersebut, proporsi spons dan emas relik menurun, tetapi jumlah gumpalan dan kristal mikro yang baru terbentuk meningkat. Tetapi jumlah terbesar dari gumpalan dan kristal mikro, serta kandungan emas total maksimum (hingga 60 gram per ton dalam sampel yang diteliti), diamati di lapisan atas dari bagian yang diteliti. Zona ini juga terkenal karena ditemukannya mineral cerianite (cerium oxide, CeO2), yang berfungsi sebagai indikator perubahan tajam dalam kondisi lingkungan. Dengan perubahan kondisi inilah pembentukan emas baru dikaitkan, kata penulis .
“Meskipun bijih teroksidasi dari deposit Olympiada ditambang kembali pada tahun 2007, studi tentang bentuk penemuan, perilaku dan distribusi emas di dalamnya penting karena sejumlah alasan. Pertama-tama, bijih teroksidasi sangat berharga karena tidak memerlukan proses penerima manfaat yang rumit dan menguntungkan bahkan pada kadar emas rendah di dalamnya. Di sisi lain, zona oksidasi dari endapan emas merupakan kepentingan fundamental yang terkait dengan geokimia eksogen dan metalogeni emas, ”kata Sergei Silyanov, insinyur terkemuka di Departemen Geologi, Mineralogi, dan Petrografi dari Universitas Federal Siberia .
Penulis bersama penelitian, Boris Lobastov , insinyur laboratorium analitik dari Pusat Litbang Ilmiah dan Teknologi MMC Norilsk Nickel , pada gilirannya, mengatakan bahwa zona oksidasi dari endapan yang diteliti adalah laboratorium nyata di udara terbuka.
“Kami telah mempelajari banyak objek teknogenik - di sana proses transfer materi dan pembentukan mineral baru terjadi dengan sangat cepat. Mengejutkan melihat betapa miripnya kristal mikro emas dan banyak mineral lain dari bijih teroksidasi deposit Olympiada dengan mineral yang baru terbentuk di objek lain. Kesamaan eksternal semacam itu tidak selalu dikaitkan dengan konvergensi - mekanisme pembentukan mineral baru di lingkungan yang berbeda serupa, dan studi tentang beberapa proses dalam hal ini membantu untuk memahami yang lainnya, ”kata ilmuwan itu.
Sebuah studi yang dilakukan oleh ilmuwan Siberia menunjukkan bahwa pembentukan bijih teroksidasi dari deposit Olympiada terjadi di bawah kondisi geokimia yang kompleks, di mana emas berperilaku sebagai elemen bergerak yang mampu melakukan redistribusi dan redeposisi pada penghalang geokimia (area perubahan kondisi lingkungan).
Sumber