Новые минералы золота нашли на Камчатке

Ученые нашли четыре новых минерала золота на месторождении Малетойваям на Камчатке.

Ученые из Института геологии и минералогии имени В.С.Соболева (ИГМ) Сибирского отделения (СО) РАН открыли на месторождении Малетойваям на Камчатке четыре новых минерала золота – ауроселенид, малетойваямит, гачингит и толстыхит.

"Исследователи изучали минералы с помощью сканирующего электронного микроскопа (СКАН), он может выявлять очень тонкие фазы и их состав. В золоторудном концентрате оказались соединения, содержащие золото, теллур, селен и серу", - сообщило издание СО РАН "Наука в Сибири".

Как отметила ведущий научный сотрудник ИГМ СО РАН Надежда Толстых, находка оказалась неожиданной, поскольку обычно на золоторудных месторождениях преобладают соединения золота и серебра.

"Я проверила, есть ли такие минералы в международной минералогической базе, они отсутствовали", - сказала она.

Чтобы находки официально признали новыми минералами, ученым пришлось вырастить их синтетические аналоги. Сначала исследователи измельчили до мелкой фракции около 20 кг образцов, пропустили получившуюся протолочку (издробленную породу) через сито, а затем промыли ее в воде, так же, как моют шлихи золота в реках. В результате легкая фракция смылась, остались только тяжелые минералы. Их промыли в еще более тяжелой жидкости - бромоформе, в результате чего образовался концентрат зернышек. Его уложили под микроскоп, залили эпоксидной смолой, после чего отполировали застывший препарат и напылили на него графит.

Первым утвердили минерал малетойваямит.

"Мы (…) доказали, что природный минерал и его синтетический аналог идентичны по разным признакам. Сделали его структуру, изучили все свойства и подали в международную комиссию по новым минералам. Там в течение года рассматривали нашу заявку, в итоге появился первый минерал, названный в честь месторождения – малетойваямит", - сообщила Толстых.

По ее словам, главная сложность в работе с новыми минералами заключалась в том, что их кристаллы были очень мелкими - не более 50 микрон, они срастались с золотом или другими минералами и выделить отдельный кристалл было очень сложно.

"Когда я начала смотреть пробы под микроскопом, то увидела какой-то невзрачный серый минерал, ассоциирующий с золотом. Оказалось, что это кристаллическое соединение золота с селеном и теллуром. Почему его никто не находил? Под микроскопом он совсем не похож на минерал золота. Серый, совершенно невзрачный, выглядит как грифель карандаша", - удивляется ученый.

В 2022 году был утвержден аналог малетойваямита, еще один новый минерал - толстыхит, его назвали в честь самой исследовательницы. Если в составе больше селена - это малетойваямит, если серы - толстыхит.

В ходе дальнейших исследований специалист обнаружила еще два новых минерала золота: гачингит и совсем недавно - ауроселенид.

"Ауроселенидом я горжусь больше всего. Его получали экспериментально в разных лабораториях мира, ученые понимали, что он должен быть в природе, но никто не мог найти", - отметила Надежда Толстых.

По данным издания СО РАН, всего в природе чуть более 40 соединений золота.

"Золото - инертный металл и не вступает в реакцию с большинством элементов. Его соединения представляют большой интерес для ученых, поскольку в природе должны реализоваться особые условия, чтобы золото образовало кристаллическое соединение с другими элементами", - отмечается в публикации.

Ученые поясняют, что соединения, которые находятся в эпитермальных (близповерхностных) месторождениях, образуются из растворов, поступающих из глубины Земли. Они могут быть кислыми, щелочными, нейтральными и содержать разные элементы: золото, селен, олово, свинец и т.д. Растворы, отделившиеся от магматического очага и поднявшиеся по трещинам к верхним слоям земной коры, вскипают, и из них откладываются минералы золота и серебра, как правило, включенные в кварцевые жилы.

"Минералы, которые мы обнаружили, образуются из очень кислых растворов. Помимо этого, они появились благодаря окислительной обстановке, где крайне высок потенциал кислорода. Сочетание этих факторов, а также обогащение растворов благородными минералами и селеном, способствует образованию таких минералов", - пояснила Надежда Толстых.

Подобные исследования позволяют понять, как рудные системы формируются и эволюционируют.

"Есть и практическая значимость. В месторождении, где мы нашли минералы, преобладают теллуриды и сульфоселенотеллуриды золота. Чтобы извлекать золото менее затратно, нужно знать формы его концентрирования, самородное ли оно или находится в соединении с другими элементами", - добавила она.

Ученые планируют изучить другие эпитермальные месторождения Камчатского края и сравнить их между собой. "Интересно посмотреть и сравнить минеральные ассоциации месторождения Малетойваям, относящегося к высокосульфидированному типу, с другими, низкосульфидированными", - пояснила Толстых.

Как сообщалось, в 2020 году на Камчатке обнаружили два ранее неизвестных науке минерала вулканического происхождения.

Один из минералов назвали наталиямаликит (nataliyamalikite) в честь открывшего его научного сотрудника Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН Наталии Малик. Минерал обнаружили в фумаролах вулкана Авачинская сопка. Исследования кристаллической структуры наталиямаликита провели специалисты Университета Монаша (Австралия). Согласно их данным, с химической точки зрения он является иодидом таллия.

Второй ранее неизвестный науке минерал открыли кристаллографы-минералоги Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ). Минерал назвали гликинит в честь выдающегося ученого вуза Аркадия Гликина. Обнаружили минерал на втором шлаковом конусе вулкана Толбанчик.

Гликинит является безводным оксисульфатом цинка и, как многие другие минералы фумарольного происхождения, отличается дополнительными атомами кислорода, которые не входят в кислотные остатки (сульфатные анионы).

Также новый минерал, получивший название фторкарлтонит, недавно открыли специалисты Иркутского национального исследовательского технического университета (ИРНИТУ). Камень обнаружили в чароитовой породе на границе Иркутской области и Якутии. Благодаря его красивому голубому цвету камнем можно украшать ювелирные изделия.

Камень относится к группе силикатов со слоистой структурой. Название он получил благодаря тому, что оказался структурным аналогом минерала карлтонита, но отличается от него большим количеством фтора. Карлтонит же, в свою очередь, назван в честь Карлтонского университета в Канаде, где его впервые изучили в 1971 году.