Γιατί ο χρυσός βρίσκεται συχνά στα βουνά και πώς φτάνει εκεί εξαρχής;
Το χρυσό δάφνινο στεφάνι του Θράκα βασιλιά Σεύθη Γ΄ ανακαλύφθηκε το 2004 από τον αρχαιολόγο Γκεόργκι Κίτοφ στον τύμβο Γκολιάματα Κοσμάτκα κοντά στη Σίπκα της Βουλγαρίας. Το στεφάνι χρονολογείται από τον 4ο αιώνα π.Χ. και βρέθηκε σε έναν τάφο που ανήκε σε έναν ευγενή του βασιλείου των Οδρυσών.
Ήταν μέρος μιας συλλογής προσωπικών αντικειμένων που είχαν ταφεί με τον βασιλιά, η οποία περιελάμβανε επίσης ένα επιχρυσωμένο κράνος, κνημίδες και ένα ρηχό κύπελλο κρασιού. Ο ίδιος ο τάφος ήταν αρχικά ένας ναός που χτίστηκε τον 5ο αιώνα π.Χ. και αργότερα χρησιμοποιήθηκε ως ταφικός θάλαμος για τον βασιλιά. Το στεφάνι εκτίθεται σήμερα στο ιστορικό μουσείο στο Καζανλάκ της Βουλγαρίας.
Όταν η Γη ήταν νεοσχηματισμένη και ακόμα λιωμένη, διαχωρίστηκε σε έναν πυρήνα σιδήρου και ένα βραχώδες εξωτερικό στρώμα, επειδή τα πυριτικά άλατα και ο σίδηρος είναι σαν το νερό και το λάδι - δεν αναμειγνύονται.
Ορισμένα στοιχεία, συμπεριλαμβανομένου του χρυσού, προσελκύονταν στον πυρήνα - είναι γνωστά ως σιδηρόφιλα (σίδηρο φιλικά) στοιχεία. Ο πυρήνας πιθανώς περιέχει 0,5 έως 1 μέρος ανά εκατομμύριο χρυσού. Ο διαχωρισμός δεν ήταν τέλειος και κάποια ποσότητα χρυσού βρίσκεται στα εξωτερικά βραχώδη στρώματα - ίσως να ανέρχεται σε περίπου 2 μέρη ανά δισεκατομμύριο. Αυτό δεν είναι πολύ ελκυστικό για την εξόρυξη, καθώς θα χρειαζόταν η εξόρυξη και η επεξεργασία 16.000 τόνων υλικού για να ληφθεί μόνο μία ουγγιά χρυσού.
Ευτυχώς, ορισμένες γεωλογικές διεργασίες έχουν συγκεντρώσει τον χρυσό. Το πρώτο στάδιο περιλαμβάνει ηφαίστεια. Τα θερμά κυκλοφορούντα όξινα ρευστά διαλύουν μέρος του πυριτίου και του χρυσού στα θερμά πετρώματα. Αυτά τα ρευστά κυκλοφορούν μέσα από ρωγμές στο βράχο. Σε χαμηλότερες θερμοκρασίες ή όταν αλλάζει η οξύτητα, το πυρίτιο και ο χρυσός καθιζάνουν από το διάλυμα, σχηματίζοντας φλέβες με πυρίτιο και χρυσό.
Τα ηφαίστεια είναι πιο συνηθισμένα στη συμβολή των τεκτονικών πλακών και πιο συνηθισμένα όπου μια πλάκα βυθίζεται κάτω από μια άλλη. Αυτά είναι μέρη όπου σχηματίζονται οροσειρές, όπως στη Νότια Αμερική όπου η πλάκα Νάζκα βυθίζεται κάτω από τη νοτιοαμερικανική πλάκα.
Υπάρχουν πολλά βιώσιμα κοιτάσματα χρυσού κατά μήκος των Άνδεων - όπως το ορυχείο Γιανακότσα στο Περού. Μια άλλη ζώνη καταβύθισης βρίσκεται στη Νέα Γουινέα όπου η πλάκα Καρολίνα βυθίζεται κάτω από την αυστραλιανή πλάκα. Ο μεγαλύτερος παραγωγός χρυσού βρίσκεται εδώ - το ορυχείο Γκράσμπεργκ.
Το μετάλλευμα στο Γκράσμπεργκ είναι αρκετά χαμηλής ποιότητας, στα 0,5 μέρη ανά εκατομμύριο - αλλά αυτό εξακολουθεί να αποτελεί συγκέντρωση 250 φορές πάνω από τη μέση περιεκτικότητα σε χρυσό των πετρωμάτων του φλοιού. Στην ίδια περιοχή με το Γκράσμπεργκ βρίσκεται το ορυχείο χρυσού στο νησί Λιχίρ στην Παπούα Νέα Γουινέα. Τα κοιτάσματα που εκμεταλλεύονται αυτά τα τρία ορυχεία είναι σχετικά νέα.
Το κοιτασματικό σώμα Λιχίρ είναι ηλικίας μικρότερης του ενός εκατομμυρίου ετών και το έδαφος είναι ακόμα ζεστό από την ηφαιστειακή δραστηριότητα. Το ορυχείο είναι σε θέση να παράγει όλη την ηλεκτρική του ενέργεια από γεωθερμικές πηγές. Το μετάλλευμα Lihir είναι αρκετά υψηλής ποιότητας με 5 μέρη ανά εκατομμύριο χρυσού, μια συγκέντρωση 2.500 φορές.
Όπου το μετάλλευμα είναι παλαιότερο, τα βουνά μπορεί να έχουν διαβρωθεί. Για παράδειγμα, το Kalgoorlie Superpit στην Αυστραλία βρίσκεται σε σχετικά επίπεδη περιοχή. Το μετάλλευμα έχει περίπου 1 μέρος ανά εκατομμύριο και συγκεντρώθηκε σε αυτό το επίπεδο από ηφαίστεια κατά την Αρχαϊκή περίοδο, πριν από 2,6 δισεκατομμύρια χρόνια.
Η διάβρωση έχει ισοπεδώσει τα ηφαίστεια προ πολλού. Ομοίως, τα ηφαίστεια που αρχικά συγκέντρωσαν τον χρυσό στη μεγάλη λεκάνη Witwatersrand στη Νότια Αφρική ήταν ενεργά πριν από περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια και έχουν εξαφανιστεί προ πολλού. Εδώ ο χρυσός έχει περάσει από διάφορα επίπεδα συγκέντρωσης καθώς τα αρχικά πετρώματα διαβρώθηκαν και τα ιζήματα αποτέθηκαν σε μια εσωτερική θάλασσα. Ο χρυσός συγκεντρώθηκε σε στρώματα πιο χονδροειδούς υλικού. Το ορυχείο Mponeng έχει βαθμούς μεταλλεύματος περίπου 12 μέρη ανά εκατομμύριο. Χρειάζεται υψηλής ποιότητας επειδή το ορυχείο είναι πολύ βαθύ - μέχρι περίπου τέσσερα χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια.
Chris Seymour
BSc in Mining (activity) & Geology, Newcastle University