В результате целенаправленных исследований ученых Института геологии и минералогии СО РАН на месторождении Малетойваям на Камчатке был выявлен совсем новый для мировой науки вид минерализации. В полученных образцах установлено присутствие редчайших соединений золота с теллуром, серой и селеном. Эти соединения не имеют аналогов среди известных ранее природных минералов и открывают широкий спектр перспектив в области геохимии и минерологии.
Особенности изучаемого месторождения Малетойваям
Малетойваямское месторождение на Камчатке с давних пор привлекает внимание геологов из-за богатства золотосодержащих руд. Однако только благодаря современным методам материал был исследован на уровне мельчайших зерен. Специалистам из ИГМ СО РАН, в партнерстве с ООО НПП Элехим, удалось получить и обработать 60 килограммов вторичных кварцитов. Они были раздроблены до фракций менее 5 миллиметров и в дальнейшем разделены на несколько фракций с использованием воды и особой тяжелой жидкости для максимального выделения минералов, имеющих высокое содержание золота. После извлечения тяжелого остатка дальше осуществлялись процессы сушки, прессования, полировки и карбонизации, что позволило исследовать состав тысяч мельчайших зерен золотых минералов под микроскопом с электронно-микроаналитической системой.
Редчайшие соединения золота с теллуром, серой и селеном
До недавнего времени встречающиеся в природе соединения золота обычно включали в себя примеси серебра, ртути, меди и палладия, но были также известны и соединения с теллуром или крайне редко — с серой. Научному сообществу оставалось неизвестным природное присутствие соединений золота с селеном, несмотря на то, что синтетические аналоги удавалось получить в лабораториях, а теоретические предпосылки к их существованию подтверждены. Аналитические исследования новых проб показали — на Малетойваяме присутствуют фазовые соединения Au с теллуром, серой и селеном. К примеру, была выявлена структура вещества с формулой примерно Au2Te4(Se,Se)3, а также минерал AuSe — селенид золота. Оба эти соединения ранее в природе не встречались и не были описаны ни в одной научной публикации мира.
Трудности анализа объясняются малыми размерами частиц обнаруженных соединений: они представлены отдельными зернами всего 10-60 микрон, невзрачными в отраженном свете и часто образующими агрегаты с другими минералами, например, с теллуром или блеклыми рудами. Для выделения около сотни таких зернышек пришлось обработать около двадцати килограммов рудной массы.
Научное значение новых золотых фаз
Пока эти уникальные соединения помещены в научные публикации под рабочим названием "неназванная фаза", так как утверждение их в статусе новых минералов потребует еще времени и длинных процедур международной экспертизы. Но уже сейчас группа ученых совместно с коллегами из зарубежных лабораторий, в частности Чешской Геологической службы, синтезировали эти соединения в лабораторных условиях, проделав долгую экспериментальную работу. Это открывает дорогу к изучению кристаллической структуры вновь открытых соединений, их сравнительному анализу с природными аналогами и последующему присвоению им официальных названий. Одна из фаз, возможно, будет названа малетойваямитом — в честь уникального месторождения, где и были впервые обнаружены эти кристаллы.
Причины уникальности Малетойваяма для образования редких минералов
Ученые заинтересовались вопросом: почему именно Малетойваям стал единственным на сегодняшний день местом на планете, где удалось найти такие фазы золота? Ответ скрывается в особых условиях формирования руды в этом районе. Только при исключительно высоких степенях кислотности растворов, насыщенных селеном, и одновременной очень окислительной среде возможен синтез столь необычных соединений. Беспрецедентное совпадение этих факторов стали причиной появления редчайших минералов на Камчатке. Не исключено, что похожие условия могут существовать и на других участках эпитермального типа, однако пока их просто еще никто не исследовал столь тщательно и на столь микроуровне.
В рамках дальнейших перспектив геохимического поиска появления новых минералов специалисты советуют уделять внимание оксидам золота, которые также были обнаружены в рудных ассоциациях месторождения Малетойваям. Появление таких соединений сигнализирует о возможности выделения новых золотых минералов, ведь формирование оксидов связано не с собственно золотоносным металлом, а с его соединениями, например с теллуром, что характерно для минерала калаверита. Если в районе присутствуют окисленные формы, можно ожидать, что именно здесь есть основания предполагать формирование малетойваямита.
Промышленное и научное будущее открытия
Партнерство с ООО НПП Элехим при работе на месторождении Малетойваям позволило объединить мощный научный потенциал и нужды промышленности, для которой знание форм присутствия золота в руде критически важно при выборе методов обогащения. Уникальные минерализированные участки, найденные специалистами ИГМ СО РАН, открывают новые горизонты освоения золотосодержащих месторождений Дальнего Востока. Разработка эффективных способов извлечения золота учитывая такие сложные соединения способна повысить экономическую привлекательность проектов по его добыче, а также продвинуть российскую науку на мировом уровне.
В целом, открытие редких природных соединений золота на Камчатке открывает новые горизонты не только в области минерологии и металлургии, но и предоставляет уникальный опыт для обучения молодых специалистов. ИГМ СО РАН и ООО НПП Элехим демонстрируют высокий уровень научного поиска и сотрудничества, что вселяет оптимизм в будущее геологических и минеральных исследований. Малетойваям может стать точкой отсчёта для многочисленных последующих открытий на территории России и далеко за её пределами.
Фото предоставлено авторами исследования
Источник: scientificrussia.ru
