Jak powstało złoto i ile jest go na Ziemi? Już niedługo jego złoża mogą się wyczerpać

W tym artykule:

1. Co wiemy o powstaniu złota?
2. Część złota znalazła się na Ziemi w następstwie Wielkiego Bombardowania
3. Skąd złoto wzięło się w skorupie ziemskiej?
4. Kto i kiedy odkrył złoto?
5. Gdzie występuje złoto?
6. Ile jest złota na Ziemi?
7. Jak pozyskuje się złoto?

Stan współczesnej nauki pozwala odpowiedzieć na wiele trudnych pytań. Wiemy, jak powstał węgiel kamienny i jak powstała ropa naftowa. Czy jednak potrafimy stwierdzić, jak powstało złoto? Naukowcy są zdania, że ten pierwiastek jest obecny na Ziemi właściwie od początku jej istnienia. Czy to oznacza, że złoto ma pochodzenie pozaziemskie? Tak, właśnie takie założenie należy uznać za słuszne. Złoto, które tak cenimy i którego tak pożądamy, powstało w najbardziej ekstremalnych warunkach panujących w przestrzeni kosmicznej.

Co wiemy o powstaniu złota?

Ciężkie pierwiastki powstały w najbardziej ekstremalnych warunkach, jakie panowały w młodym Układzie Słonecznym na etapie formowania układu planetarnego. Dotyczy to także złota. Czy to oznacza, że ten niezwykle cenny metal „przybył” na Ziemię z kosmosu? Dokładnie tak, podobnie zresztą jak inne pierwiastki, które uformowały nasz glob.

Złoto jest obecne na Ziemi od początku jej istnienia. Wiele miliardów lat temu, Układ Słoneczny był tylko mgławicą gazów i pyłów, rozciągającą się na wiele lat świetlnych. Gdy doszło do wybuchu supernowej, nastąpiło zagęszczenie materii, która zaczęła tworzyć zwarte skupiska. Gaz osiągnął niewiarygodnie wysoką temperaturę i ciśnienie, w efekcie czego zaczął przyciągać inne cząsteczki. W rezultacie powstał dysk protoplanetarny, w środku którego uformowało się Słońce.

Skarb Montezumy – co Montezuma II zrobił ze swoim złotem?

W 1981 r. w stolicy Meksyku odnaleziono wyjątkową złotą sztabkę. Czy tam właśnie może być ukryty skarb Montezumy i Azteków? Kim był Montezuma II i w jaki sposób przepadł jego legendarn...

W tych ekstremalnych warunkach powstały ciężkie pierwiastki. Wirując wraz z dyskiem, zderzały się ze sobą i łączyły, tworząc planetozymale – zalążki przyszłych planet. W trakcie formowania Ziemi, złoto i inne ciężkie pierwiastki spłynęły do jądra.

W tym miejscu warto przypomnieć, jak jest zbudowana Ziemia. Nasza planeta ma trzy warstwy: jądro, płaszcz i skorupę ziemską. Współczesna technologia nie pozwala nam pokonać granicy wierzchniej skorupy, więc oczywiste jest, że pozyskiwane złoto nie pochodzi z jądra planety. Skąd zatem wzięło się w wyższych warstwach?

Część złota znalazła się na Ziemi w następstwie Wielkiego Bombardowania

Gdy Ziemia była jeszcze młodą planetą, w Układzie Słonecznym panował wielki chaos. Zresztą chaotyczny charakter w kosmosie nie jest niczym niezwykłym, bo uporządkowany układ planetarny nie istnieje, a przynajmniej ludzkość nie odkryła takiego. Warto jednak wiedzieć, że na początkowym etapie formowania Układu Słonecznego do kolizji ciał niebieskich dochodziło nad wyraz często.

Gdy młoda Ziemia dopiero przybierała swój kształt, na jej powierzchnie spadł potężny deszcz meteorytów. W astronomii to wydarzenie, które miało miejsce niedługo po powstaniu Księżyca, określa się mianem Wielkiego Bombardowania. Co spadający z kosmosu materiał skalny ma do złota? Otóż bardzo dużo.

Meteoryty i asteroidy, które zbombardowały nasz glob, powstały z lekkich pierwiastków, które na początkowym etapie formowania Układu Słonecznego zostały wypchnięte daleko w przestrzeń. Poddane oddziaływaniu grawitacyjnemu Jowisza, zaczęły kierować się ku Ziemi, a po drodze przyciągały materię, którą napotykały. Spadając na Ziemię, przyniosły ze sobą wiele ciężkich pierwiastków, w tym także złoto, które wzbogaciło płaszcz powstającej planety.

Skąd złoto wzięło się w skorupie ziemskiej?

Ta teoria nie wyjaśnia jednak, dlaczego złoto występuje w skorupie, czyli najpłytszej warstwie Ziemi, w której jest dla nas dostępne. Nie wynika z tego też, dlaczego ten cenny metal skupia się tylko w określonych obszarach naszej planety. Żeby móc to wyjaśnić, ponownie musimy cofnąć się do najdawniejszych czasów.

W okresie pomiędzy 300 a 180 mln lat temu, na globie istniał tylko jeden kontynent – Pangea. Rozdzielenie kontynentów nastąpiło na skutek wznoszenia strumienia nagrzanej materii, nazywanej pióropuszem płaszcza. Najwcześniej oddzieliły się Ameryka Południowa i Afryka.

Jak zjawisko to wiąże się ze złotem obecnym w skorupie? Pióropusz wznosił się przez cały płaszcz, w efekcie czego zaczęły się ruchy płyt tektonicznych. Te płyty zaczęły na siebie nachodzić, w efekcie czego część metali mogła przedostać się wyżej i skoncentrować w niektórych obszarach skorupy. Warto dodać, że w efekcie tego procesu sam płaszcz wzbogacił się o dodatkowe złoża złota. W trakcie wznoszenia pióropusza powstały warunki chemiczne dogodne do wytworzenia kolejnych złóż.

Kto i kiedy odkrył złoto?

Na postawione wyżej pytanie nie ma jednoznacznej odpowiedzi. Pewne jest, że złoto należy do najwcześniej poznanych metali, bo jego blask i charakterystyczna barwa ułatwiały dostrzeżenie go w żwirach rzecznych.

Wydobywają "diabelskie złoto" w oparach gazu. Turyści płacą, żeby na to popatrzeć

Przepiękne widoki góry Ijen urzekają podróżnych od stuleci, ale w ostatnich latach jej kopalnia siarki stała się kontrowersyjną atrakcją turystyczną. [FOTOREPORTAŻ]

Naukowcy nie mają wątpliwości, że złoto było znane i używane już w chalkolicie – okresie przejściowym między epokami kamienia i brązu. Dowodzą tego znaleziska archeologiczne, które odkryto na Bałkanach. Wykopaliska odsłoniły złote artefakty, które są datowane na IV w. p.n.e.

Złoto znali i przetwarzali także mieszkańcy starożytnego Egiptu. Najprawdopodobniej jednym z najbardziej złotonośnych obszarów w tym regionie była Nubia. Naukowcy wyrażają przekonanie, że w starożytnym Egipcie wydobywano ok. 1000 kg złota rocznie. To właśnie Egipcjanie jako pierwsi opracowali metodę wytopu złota. Miało to miejsce w 3600 r. p.n.e.

Gdzie występuje złoto?

Zasoby dostępnego dla nas złota powoli ulegają wyczerpaniu. Nie znaczy to, że na Ziemi nie ma już terenów złotonośnych. Na całym świecie wydobyciem tego metalu zajmuje się aż 70 krajów.

Do największych wydobywców złota należą:

• Chiny,
• Rosja,
• Australia,
• Stany Zjednoczone,
• Kanada.

Obszarem obfitującym w złoto jest też Afryka. W dziedzinie wydobycia na Czarnym Lądzie, przoduje Ghana, która w światowym rankingu (w 2021 roku) zajęła 6. miejsce. Wśród głównych afrykańskich producentów należy wymienić także RPA, Mali, Burkina Faso i Wybrzeże Kości Słoniowej.

W pierwszej dziesiątce światowych wydobywców złota, zaraz po Ghanie, plasują się: Brazylia, Uzbekistan, Meksyk i Indonezja.

Wymieniając tereny złotonośne, warto wskazać także na argentyńską Patagonię. Tamtejsze kopalnie złota rozpoczęły działalność już w XIX wieku i są eksploatowane do dziś.

Ile jest złota na Ziemi?

Obecny stan nauki nie pozwala stwierdzić, ile złota mieści się w najgłębszych warstwach naszej planety. Zdaniem naukowców, w samym jądrze znajduje się tyle metali szlachetnych, że ich objętość pozwoliłaby pokryć całą powierzchnię naszej planety 4-metrową warstwą. Należy jednak podkreślić, że mówimy tu nie tylko o złocie.

Najprawdopodobniej także w płaszczu ziemskim występuje ogromna koncentracja złota. W kontekście wydobycia, nie ma to jednak żadnego znaczenia, przynajmniej na razie. Wynika to z faktu, że współczesna technologia nie pozwala nam dotrzeć do głębszych warstw globu.

Ile złota wydobyto dotychczas? Stan na 2021 rok to 201 296 ton. Przy czym należy podkreślić, że aż dwie trzecie tej wartości wydobyto do 1950 roku. Największy udział w światowych zapasach stanowi biżuteria (46,3 proc.). Drugie miejsce zajmują monety i złote sztabki (22 proc.), a trzecie – rezerwy banków centralnych (17 proc.). Cała reszta to złoto używane w przemyśle, m.in. elektronicznym.

Ile złota zostało jeszcze do wydobycia? To trudne pytanie. Wyniki różnych badań wskazują, że pozostałe rezerwy to ok. 53 000 ton. Oznacza to, że przy utrzymaniu tempa wydobycia zbliżonego do obecnego, rezerwy tego metalu ulegną wyczerpaniu za ok. 20 lat.

Naukowcy są przekonani, że ogromne zasoby złota znajdują się pod powierzchnią oceanów, jednak obecnie ich wydobycie nie byłoby opłacalne. Nie można jednak przemilczeć faktu, że ten cenny metal znajduje się nie tylko pod powierzchnią dna, ale też w samej wodzie. Zdaniem ekspertów, jeden litr słonej wody zawiera 13-miliardową część grama złota. Niewiele? Tak, ale tylko w skali jednostkowej. Uwzględniając objętość całej słonej wody, łatwo można dojść do wniosku, że znajduje się w niej 20 milionów ton tego kruszcu.

Jak pozyskuje się złoto?

Pozyskiwanie złota ze słonej wody na razie nie jest możliwe, przynajmniej nie na dużą skalę. Wydobywcom pozostają więc konwencjonalne metody.

Czy wydobywanie cennych surowców z asteroid to następny krok w eksploracji kosmosu?

Czy czytasz ten artykuł na laptopie lub smartfonie? Te i inne urządzenia elektryczne i wiele innych produktów przemysłowych powstają dzięki cennym i rzadkim surowcom wydobywanym z głębi Zie...

W czasach gorączki złota, cenny kruszec był pozyskiwany poprzez umieszczenie złotonośnej ziemi w specjalnej misce. Po połączeniu z wodą, lżejszy materiał wylewał się z naczynia, a pozostawały w nim cięższe drobinki złota. Ten sposób jest jednak za mało wydajny, by mógł być używany na skalę przemysłową.

Największa część światowego wydobycia jest realizowana przy użyciu technik górniczych, w kopalniach odkrywkowych i tradycyjnych. W pierwszej kolejności, górnicy wysadzają skały przy użyciu materiałów wybuchowych. Rozdrobnione w ten sposób fragmenty trafiają do specjalnych młynów. W dalszej kolejności, rudy złota przechodzą przez klasyfikatory, następnie dodaje się do nich cyjanek potasu. Za pomocą reakcji elektrolizy (albo poprzez zastosowanie aluminium lub cynku), z uzyskanego w ten sposób roztworu wytrąca się złoto.

Dużo złota i innych cennych surowców mogą zawierać także planetoidy. Takie obiekty mogą w przyszłości stać się jednym z celów kosmicznego górnictwa. NASA szykuje już misję na planetoidę zbudowaną z cennych metali.

Nasz ekspert

Artur Białek

Dziennikarz i redaktor. Wcześniej związany z redakcjami regionalnymi, technologicznymi i motoryzacyjnymi. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o historii, kosmosie i przyrodzie, ale nie boi się żadnego tematu. Uwielbia podróżować, zwłaszcza rowerem na dystansach ultra. Zamiast wygodnego łóżka w hotelu, wybiera tarp i hamak. Prywatnie miłośnik literatury.