Švietimas ir mokslas
02 22. Kur ir kaip atsiranda auksas?
Jonas Grigas
Gamta gausiai apdovanojo žemę geležimi. Jos yra daugiau nei bet kurių kitų mineralų. Iš geležies sudarytas visas žemės branduolys. O kur yra gamtinė aukso gamykla ir kaip žemėje atsiranda auksas? Ar galima tikėtis rasti aukso grynuolį Dzūkijos smėlynuose ar Žemaitijos lygumose? Iš kur šie lietuviški aukso gaminiai?
Auksas yra vienas rečiausių elementų žemėje. Jis beveik su niekuo nereaguoja, jis tauriausias metalas, vertingiausias turtas ir stabiliausia pasaulio valiuta. Žemėje aukso yra tik 2 milijardinės svorio dalys. Tačiau pasirodo, kad karšti žemės gelmių vandenys gali išplauti auksą iš didelio uolienų tūrio, išstumti jį į paviršių ir sukaupti gyslose, kuriose jo kiekis padidėja 10 tūkstančių kartų. Šis faktas iškėlė eilę klausimų: 1) kokie skysčiai ištirpina žemės gelmėse auksą, kuris laikomas netirpiu? 2) kodėl auksas kaupiasi gyslose, kai tuo tarpu kiti metalai, kaip švinas, cinkas, varis ir kiti, kurių žemėje yra dešimtis tūkstančių kartų daugiau, gyslose nesikaupia? 3) kokiomis geoterminėmis sąlygomis netirpus auksas žemės gelmėse ištirpsta? 4) ar gali būti aukso gysla Lietuvoje? Tik neseniai mokslas atsakė į šiuos klausimus.
Auksas yra toks retas žemėje dėl trijų priežasčių: astrofizikių, atominių ir žemiškųjų. Jau rašėme, kad esame žvaigždžių vaikai, kad visi elementai, iš kurių sudaryta žemės planeta ir mes, yra gimę žvaigždėse. Žvaigždėse, tame tarpe ir Saulėje, pirmiausia dega vandenilis, kurio labai gausu kosmose, po to dega termobranduolinės reakcijos metu atsirandantys helis ir sunkesni elementai iki geležies. Sunkesni už geležį elementai gali atsirasti tik pagavę neutronų labai retų astrofizikių įvykių, tokių kaip supernovų gimimas, metu (supernova – tai sprogstanti žvaigždė, kurios vietoje susiformuoja neutroninė žvaigždė arba juodoji skylė). O auksas yra gerokai sunkesnis už geležį ir supernovos gimsta rečiau nei vaikai, todėl žvaigždės lemia, kad auksas yra toks retas ir todėl brangus metalas Žemėje.
Tačiau prekybos centuose ir ant moterų pirštų aukso žiedų yra nemažai. Kaip jis, gimęs žvaigždėse, ten patenka? Ne dažnai moteriai tai rūpi. Daugiau rūpi jų vyrams. Tad pasvarstykime aukso kelią nuo kosminių dulkių iki žiedų. Susidarant iš kosminių dulkių planetoms ir Žemei, dėl gravitacijos spaudžiantis Žemei, ji įkaista, skysta geležis per žemės sluoksnius teka gilyn ir sudaro Žemės branduolį, kartu nusinešdama ir auksą. Todėl didžiausias aukso sandėlis žemėje yra jos skystame geležies branduolyje.
Tačiau žemės gelmės nėra ramios kaip Čepkelių raistas žiemą. Žemės gelmės kunkuliuoja kaip verdanti puode uogienė, milžiniškas slėgis judina ploną žemės plutą, ji dreba, iš gelmių veržiasi ugnikalniai, aukšti kalnai palaipsniui grimzta ir iškyla nauji, dideliame slėgyje ir aukštoje temperatūroje vyksta cheminės reakcijos. Todėl išsilydęs auksas išstumiamas į Žemės plutos lūžius gyslose, kuriose susidaro jo telkiniai. Tokios gamtinės aukso gamyklos pavyzdys yra Kanados Abitibe žalios spalvos uolienų (nefrito ir kt.) 300 x 200 km ruožas, kuriame iškasta 4 tūkstančiai tonų aukso. Auksas išgaunamas tik iš gyslų, kur jį ekonomiškai apsimoka kasti. Todėl ten aukso mažesniais kiekiais yra 10 kartų daugiau. Tokių aukso gyslų pasaulyje yra daugiau. Lietuvoje nėra žemės lūžių, todėl ieškoti aukso gyslos ar grynuolių neverta. Teks auksą pirkti.
Bet kokia yra esminė chemija, kuri gali sukelti šį aukso geocheminį 6370 km žygį iš žemės gelmių į paviršių? Nors auksas laikomas su niekuo nereaguojantis ir netirpus jokiuose skysčiuose, neseniai laboratorijoje buvo įrodyta, kad auksas žemės gelmėse vis tik jungiasi su sieros vandeniliu ir sudaro tirpalą. Kylant nuo žemės centro į paviršių temperatūra mažėja ir kai ji pasiekia 340 – 400 Celsijauslaipsnius, ištirpęs auksas kristalizuojasi ir virsta metaliniu auksu. Žemei judant, jis palaipsniui kyla aukštyn ir kartais pasiekia net Žemės paviršių. Žinoma, Žemės gelmėse gali būti ir kitų mokslui dar nežinomų aukso tirpiklių. Bet aukso klodai lėtai atskleidžia savo paslaptis.
Atgal
