Los geólogos han establecido el comportamiento inusual del oro en los minerales oxidados del depósito Olympiada, uno de los depósitos de oro más grandes de Rusia y del mundo.
El depósito de Olimpiada se encuentra a medio millar de kilómetros al norte de la ciudad de Krasnoyarsk. Desde los años 80 del siglo XX, en el depósito se han extraído más de quinientas toneladas de oro y, según los cálculos de los especialistas, quedaron en las entrañas unas mil toneladas más.
Los minerales primarios de Olympiada son rocas densas intercaladas con minerales de sulfuro (compuestos de metal y azufre) y oro nativo muy fino (Fig. 1).
El contenido de oro en dichos minerales es de 3-5 gramos por tonelada.
El depósito se formó hace unos 800 millones de años. Durante este tiempo, sus minerales se vieron afectados por procesos naturales, cuyos componentes principales son el agua y el oxígeno. Bajo su influencia, los sulfuros y muchos otros minerales fueron destruidos y oxidados, convirtiéndose en una masa suelta marrón; así es como se formaron los minerales oxidados. Pero lo principal es que este proceso hipergénico puede conducir a la acumulación de oro.
El contenido máximo de oro en los minerales oxidados del depósito Olympiada alcanzó los 450 gramos por tonelada. Anteriormente, se creía que en tales condiciones el oro se comportaba como un metal inerte: no se corroe ni se oxida.y, a diferencia de la mayoría de los metales "básicos", no reacciona con álcalis y ácidos (excepto "aqua regia"). Sin embargo, los investigadores de SibFU obtuvieron evidencia de su movilidad y actividad del oro en condiciones hipergénicas, cuando se exponen a factores geológicos y climáticos especiales.
Para ello, el equipo de investigación, formado por investigadores universitarios y especialistas de la empresa Norilskgeologiya (Territorio de Krasnoyarsk), investigó un estrato de 400 metros de minerales oxidados del depósito Olympiada. Resultó que durante la oxidación de minerales primarios, el oro contenido en minerales de sulfuro en forma de átomos individuales se libera, forma compuestos complejos con otros elementos y migra fácilmente.
Las aguas agresivas disuelven tanto el oro nativo como su compuesto común con antimonio, el mineral aurostibit (AuSb2). En el proceso, se forman partículas del llamado oro esponjoso (Fig. 2),
similar a una esponja marina con numerosos poros que aumentan la superficie libre de las partículas. Esta estructura permite que las soluciones agresivas disuelvan más intensamente el metal noble.
La estabilidad de los compuestos complejos de oro es diferente, y cuando las condiciones cambian, pueden destruirse, y el oro atómico liberado se agrupa en nano y microsegregaciones, que a menudo toman la forma de una esfera (glóbulos) o incluso un cristal. , que se encontró en el depósito (Fig. 3).
Ahora se sabe que tales procesos pueden ocurrir incluso con la participación de bacterias, que son capaces de reducir las nanopartículas de oro metálico de sus compuestos con otros elementos.
Los investigadores señalan que el proceso de formación de minerales oxidados, así como la migración y nueva formación de oro del depósito Olympiada, están bien ilustrados en la sección del estrato de minerales oxidados. La parte inferior contiene mucho oro relicto de minerales primarios, así como una gran cantidad de oro esponjoso. Más arriba en la sección, la proporción de oro esponjoso y relicto disminuye, pero aumenta el número de glóbulos y microcristales recién formados. Pero la mayor cantidad de glóbulos y microcristales, así como el contenido máximo de oro total (hasta 60 gramos por tonelada en las muestras estudiadas), se observa en la capa superior de la sección estudiada. Esta zona también se destaca por el hecho de que aquí se encontró el mineral cerianita (óxido de cerio, CeO2), que sirve como indicador de un cambio brusco en las condiciones ambientales. Es con este cambio en las condiciones que se asocia la nueva formación de oro, dicen los autores .
“Aunque los minerales oxidados del depósito Olympiada fueron extraídos en 2007, el estudio de las formas de encontrar, comportamiento y distribución del oro en ellos es importante por varias razones. En primer lugar, los minerales oxidados son valiosos porque no requieren procesos de beneficio complejos y son rentables incluso con leyes de oro bajas. Por otro lado, las zonas de oxidación de los depósitos de oro son de interés fundamental asociadas con la geoquímica exógena y la metalogenia del oro ”, señaló Sergei Silyanov, ingeniero principal del Departamento de Geología, Mineralogía y Petrografía de la Universidad Federal de Siberia .
Coautor de la investigación, Boris Lobastov , ingeniero del laboratorio analítico del Centro de I + D Científico y Tecnológico de MMC Norilsk Nickel , a su vez, dijo que la zona de oxidación del depósito estudiado era un verdadero laboratorio al aire libre.
“Hemos estudiado muchos objetos tecnogénicos, allí los procesos de transferencia de materia y la formación de nuevos minerales ocurren con especial rapidez. Fue sorprendente ver cuán similares eran los microcristales de oro y muchos otros minerales de los minerales oxidados del depósito Olympiada a los minerales recién formados de otros objetos. Tal similitud externa no siempre se atribuye a la convergencia: los mecanismos de formación de nuevos minerales en ambientes tan diferentes son similares, y el estudio de algunos procesos en este caso ayuda a comprender todos los demás ”, dijo el científico.
Un estudio realizado por científicos siberianos mostró que la formación de minerales oxidados del depósito Olympiada tuvo lugar en condiciones geoquímicas complejas, en las que el oro se comportó como un elemento móvil capaz tanto de redistribución como de redeposición sobre barreras geoquímicas (áreas de condiciones ambientales cambiantes).
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