نحوه‌ی تشکیل سنگ طلا و روش‌های تشخیص آن

رگه های طلا در میان کانی کوارتز
رگه‌های طلا در میان کانی کوارتز

طلا یک عنصر شیمیایی بسیار کمیاب است که از طریق رنگ زرد، همراه با جلای فلزی قابل تشخیص است. ارزش بالای طلا به خاطر کمیاب بودن، مقاوت در برابر خوردگی، هدایت الکتریکی، شکل پذیری، زیبایی و کاربرد بسیار زیاد آن در صنعت است. در این مطلب به تعریف عنصر طلا، نحوه‌ی تشکیل آن در طبیعت و همچنین راه و روش‌های تشخیص آن از عناصر و کانی‌های مشابه می‌پردازیم.


بیشتر بخوانید:


طلا چیست؟

طلا یک عنصر شیمیایی با نماد Au و عدد اتمی ۷۹ است، به گونه‌ای آن را به یکی از عناصر با عدد اتمی بالا تبدیل کرده که به طور طبیعی تشکیل می‌شود. طلای خالص به رنگ زرد روشن و اندکی مایل به قرمز یا سفید دیده می‌شود.

از مهمترین ویژگی‌های طلا می‌توان چگالی بالا، نرم بودن و شکل‌پذیری را نام برد. طلا یکی از عناصر واسطه در گروه ۱۱ جدول تناوبی است. این عنصر در شرایط معمول حالت جامد دارد و همچنین میلی به واکنش شیمیایی نشان نمی‌دهد.

طلا در طبیعت به طور خالص و یا همراه با عناصری مانند نقره، مس، پالادیوم و تلوریوم دیده می‌شود. شکل آن نیز می‌تواند رگه‌ای، پولکی شکل، ناگت (قطعه‌ای)، ذرات ریز و همچنین دانه‌ای باشد.

دانه های کوچک طلا
دانه‌های کوچک طلا که در یک فروشگاه آنلاین، هرکدام به قیمت ۳ دلار فروخته می‌شود.

طلا از آغاز تاریخ همواره فلزی گرانبها بوده است. از جمله دلایل ارزش بالای این عنصر می‌توان به کمیاب بودن، زیبایی، تصفیه‌ی راحت، واکنش ناپذیری با دیگر عناصر، مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدن و … اشاره کرد؛ این ویژگی‌ها را در کمتر فلزی می‌توان دید.

از میان موادی که از معادن استخراج می‌شوند، به جرأت می‌توان طلا را پرکاربردترین ماده به حساب آورد. برخی از مهمترین موارد استفاده‌ی طلا عبارتند از: ضرب سکه، ساخت جواهرات، ساخت قطعات الکترونیکی، مصارف پزشکی و دندانپزشکی، هوافضا و دیگر صنایع بزرگ و کوچک.

در جدول زیر برخی از مهمترین خصوصیات فیزیک طلای خالص ذکر شده است:

ویژگی فیزیکی کانی طلای طبیعی
جلا فلزی
رنگ خاکه طلایی – زرد
رَخ ندارد
سختی ۲٫۵ تا ۳
وزن مخصوص ۱۹٫۳
سیستم کریستالی ایزومتریک
شفافیت اُپَک (کدر)

طلا چگونه تشکیل می‌شود؟

معدن طلای متروکه در آریزونا آمریکا
یک معدن طلای متروکه در ایالت آریزونا – آمریکا

همه‌ی طلای موجود در سیاره‌ی زمین از بقای ستارگان مرده حاصل شده است. در هنگام تشکیل زمین، عناصر سنگین مانند آهن و طلا به درون هسته‌ی زمین فرو رفتند. اگر در آن زمان چنین اتفاقی رخ نمی‌داد، به احتمال زیاد هم‌اکنون عنصری به نام طلا را نمی‌شناختیم.


بیشتر بخوانید:


در مورد چگونگی رسیدن طلای موجود در هسته‌ی زمین به گوشته و پوسته نظریات مختلفی وجود دارد؛ یکی از این نظریات که بیشتر مورد قبول واقع شده، بمباران کره‌ی زمین توسط سیارک‌ها و شهاب‌ها در حدود ۴ میلیارد سال پیش است. این برخوردها بر روی هسته‌ی زمین تأثیر گذاشته‌اند، آن را بر هم زده‌اند و در نهایت مقداری از عناصر آن از جمله طلا را به سطح زمین رسانده‌اند.

راه های تشخیص سنگ طلا
رگه‌های کوچک طلا در میان کانی‌های کوارتز، هماتیت و پیریت؛ این تکه سنگ در یک فروشگاه آنلاین ۵۴ دلار قیمت گذاری شده است.

در سطح زمین، طلا می تواند در سنگ‌ها و محیط‌های مختلفی یافت شود. این عنصر می‌تواند به صورت خالص، همراه با نقره (آلیاژ الکتروم) و یا ترکیب با عناصر دیگری مانند مس و پالادیوم تشکیل شود. برای چنین حالتی از خلوص یک فلز یا همراه بودن آن با دیگر عناصر فلزی اصطلاح فلز بومی و در مورد طلا، عبارت طلای بومی (طلای خاصل و یا آلیاژ طبیعی آن با نقره و دیگر فلزات) اطلاق می‌شود.

در طبیعت فرسایش سنگ‌های دارای طلا باعث آزاد شدن این عنصر می‌شود و از آنجایی که طلا سنگین است، در بستر رودخانه‌ها، رسوبات آبرفتی و حتی در اقیانوس‌ها نهشته می‌شود. همچنین اگر بخواهیم بدانیم که طلا در طبیعت چگونه و در چه جاهایی یافت می‌شود، بایستی نحوه و مکان تشکیل آن را بدانیم.

اشکال مختلف طلا در طبیعت

ناگت بزرگ طلای خالص
یک قطعه ناگت بزرگ طلای خالص که در بستر رودخانه پیدا شده است.

طلای بومی معمولاً به صورت ذرات میکروسکوپی در میان کانی‌های کوارتز، سولفید و پیریت یافت می‌شود. این نهشته‌ها را ذخایر رگه‌ای کانسار طلا می‌گویند.

طلا همچنین می‌تواند به صورت پولک مانند، دانه‌ای و قطعات بزرگتر که ناگت طلا گفته می‌شوند تشکیل شود. این اشکال در کانسارهای آبرفتی به نام نهشته‌های پلاسری شناخته می‌شوند. ناگت‌های طلا از طریق هوازدگی و شستشوی سنگ‌های دارای طلا و تجمع و جوش خوردن ذرات ریز عنصر طلا ایجاد می‌شوند.

تکه های کانی طلا پولکی شکل
تکه های پولکی شکل طلای بومی

علاوه بر مواردی که گفته شد، عنصر طلا می‌تواند به صورت ترکیب شده با عنصر تلوریم در قالب کانی‌هایی همچون کالاوریت، کرنریت، ناگی آژیت، پتزیت، سیوانیت تشکیل شود. در مواردی نیز ممکن است به صورت ترکیب با عناصر مس (آلیاژ آئوریکوپرید)، سرب (آلیاژ نُوودنپریت) و جیوه (آلیاژ ویشانیت) تشکیل شود. به صورت نسبتاً نادرتری نیز، امکان دارد عنصر طلا با عناصر بیسموت (کانی بیسموتیت) و آنتیموان (کانی مالدونیت) تشکیل شود.

پژوهش‌ها و شایعات در مورد تشکیل طلا

اخیراً نیز تحقیقاتی انجام شده که نشان می‌دهد برخی از میکروب‌ها می‌توانند نقش مهمی در تسریع فرایند تشکیل ذخایر دانه‌ای و ناگت طلا داشته باشند.

پژوهش‌های دیگری نیز انجام شده که حاکی از نقش زمین‌لرزه‌ها در تشکیل کانسارهای طلا است. بر این اساس، تبخیر آب سرشار از مواد معدنی از جمله سیلیس و طلا درون شکستگی‌های گسلی، عناصری را بر جای می‌گذارد که طلا نیز در آنها حضور دارد. هنگامی که زلزله رخ می‌دهد، بر اثر حرکت گسل آب تا عمق ۱۰ کیلومتری از سطح زمین نفوذ می‌کند و شرایط دما و فشار در این عمق به گونه‌ای است که تبخیر ناگهانی آب را به همراه دارد. بر اثر این تبخیر، سیلیس به کوارتز تبدیل می‌شود و طلا نیز به صورت رگه‌هایی در آن باقی می‌ماند.

در مورد تبدیل سرب به طلا و یا به طور کلی تولید طلا با استفاده از علم کیمیاگری یا شیمی، بایستی بگوییم که چنین چیزی امکان پذیر نیست. چراکه فرایندهای شیمیایی قادر نیستند تعداد پروتون‌های اتم را تغییر دهند. تعداد اتم‌ها یا عدد اتمی، تعیین کننده‌ی هویت یک عنصر هستند و قابل تغییر نیستند.

روش‌های تشخیص طلا

تفاوت کانی پیریت از طلا و تشخیص آن
کانی پیریت که بسیار شبیه به طلا است.

در طبیعت ممکن است برخی از کانی‌ها و فلزات شباهت‌های زیادی به طلا داشته باشند. پیریت با فرمول شیمیایی FeS2 یکی از این کانی‌ها است که اغلب با طلا اشتباه گرفته می‌شود. به طور کلی برای تفکیک طلا از دیگر مواد، بایستی با ویژگی‌های طلا آشنا باشیم. در ادامه به مهمترین ویژگی‌های عنصر طلا که به تشخیص آن کمک می‌کنند، می‌پردازیم.

۱- جلای ناگت طلا

طلا همواره جلای فلزی و براق دارد. ناگت‌های طلا در طبیعت سطحی درخشان و بدون حالت مات و کدری دارند.

۲- رنگ عنصر طلا

عنصر طلا دارای رنگ طلایی تا زرد می‌باشد. معمولاً طلا در طبیعت با نقره همراه است و هرچه مقدار نقره بیشتر باشد، رنگ آن بیشتر به سفیدی میل می‌کند.

۳- شکل ظاهری

هم رشدی بلورهای پیریت و کوارتز
هم رشدی بلورهای پیریت و کوارتز

یکی از مهمترین تفاوت‌های پیریت با طلا، شکل بلورین آن است. قطعات پیریت معمولاً زاویه دار و به صورت مکعب مربع، هشت ضلعی و یا پیریتوهدرون (پنج ضلعیِ دوازده وجهی) هستند. تکه‌های طلا که در رودخانه‌ها و نهرها یافت می‌شوند معمولاً لبه‌های گرد شده دارند. در برخی موارد نادر طلا می‌تواند حالت کریستالی و بسیار شبیه به پیریت داشته باشد که در این صورت صرف نظر از ارزش بالای طلا، به خاطر داشتن شکل بلورین قیمت بسیار زیادی خواهد داشت.

۴- خطوط مستقیم

کریستال‌های طلا هیچگونه خطوط مستقیمی ندارند؛ در مقابل کریستال‌های پیریت عمدتاً دارای خطوطی موازی و مستقیم هستند.

۵- وزن مخصوص

وزن مخصوص عبارت است از نسب وزن یک ماده نسبت به حجم آن. وزن مخصوص طلا ۱۹٫۳ است؛ بنابراین در نمونه‌های دستی، نسبت به بسیاری از مواد سنگین‌تر می‌باشد. برای مقایسه‌ی بهتر، در جدول زیر وزن مخصوص طلا به همراه چند ماده‌ی دیگر آورده شده است:

نام ماده وزن مخصوص
چوب بالسا ۰٫۲
بنزین ۰٫۷۲
آب ۱
آلومینیوم ۲٫۷
پیریت ۵
مس ۸٫۹۶
نقره ۱۰٫۴۹
سرب ۱۱٫۳۵
طلا ۱۹٫۳
اوسمیوم ۲۲٫۵۹

البته بایستی به یاد داشته باشید که در طبیعت طلا با دیگر عناصر و کانی‌ها همراه می‌باشد؛ بنابراین نمی‌توانید انتظار وزن بسیار بالایی داشته باشید. چنین وزن مخصوصی در تشخیص تکه‌های خالص یا آلیاژی طلا، بسیار مناسب عمل می‌کند؛ ولی برای سنگ‌ها و خاک‌های حاوی طلا، بایستی از این روش صرف نظر کرد، چراکه میزان طلا در چنین موادی به قدری نیست که اختلاف قابل توجهی ایجاد کند.

۶- رنگ خاکه

رنگ خاکه‌ی طلا که از طریق کشیدن آن بر روی چینی بدون لعاب حاصل می‌شود، همواره زرد و طلایی است. در مقابل خاکه‌ی کانی پیریت به رنگ سبز تیره می‌باشد. رنگ خاکه‌ی مس نیز همانند رنگ خود آن، مایل به قرمز است.

۷- سختی

سختی طلای خالص در مقیاس موس ۲٫۵ است، در حالی که سختی کانی پیریت ۶ تا ۶٫۵ است. همچنین سختی کانی مس حدود ۳ است و بنابراین، طلا نمی‌تواند سطح مس را بخراشد (جسم مسی دارای لبه‌ی تیز می‌تواند بر روی طلا خراش ایجاد کند)؛ در مقابل پیریت به راحتی سطح یک سکه یا هر شئ مسی را می‌خراشد.

۸- انعطاف پذیری

تکه‌های طلا بسیار انعطاف پذیر هستند و به راحتی با فشار خم می‌شوند. در مقابل پیریت شکننده است و در برابر فشار تا زمان شکستن مقاومت می‌کند.

۹- بُرش خوردن

ذرات بسیار ریز طلا در طبیعت را می‌توان با استفاده از یک جسم کوچک و تیز برش داد. چنین اتفاقی برای کانی پیریت رخ نمی‌دهد.

تشخیص طلا از کالکوپیریت

رگه های کالکوپیریت به صورت ادخال درون دولومیت و کوارتز
رگه‌های کالکوپیریت به صورت ادخال درون دولومیت و کوارتز

کالکوپیریت یکی از کانی‌های خانواده‌ی پیریت و بسیار شبیه به پیریت است. فرمول شیمیایی این کانی CuFeS2 و تفاوت آن با پیریت در داشتن مس است و بنابراین از نظر رنگ دارای تفاوت اندکی با پیریت است.

سختی کالکوپیریت ۳٫۵ تا ۴ و وزن مخصوص آن نیز بین ۴٫۱ تا ۴٫۳ می‌باشد؛ ولی به طور کلی، روش تشخیص طلا از کالکوپیریت نیز مشابه راه‌های تشخیص این عنصر گرانبها از پیریت است.

تشخیص طلا از بیوتیت میکا

تشخیص طلا از کانی بیوتیت میکا طلایی رنگ
کانی بیوتیت میکا طلایی رنگ، که بسیار شبیه به ناگت طلا است.

بیوتیت، یکی از کانی‌های گروه میکا است و گرچه معمولاً سیاه رنگ است، گاهی نیز به رنگ‌های قهوه‌ای تیره، قهوه‌ای مایل به سبز، زرد و سفید دیده می‌شود. رنگ زرد بیوتیت بر اثر هوازدگی ایجاد می‌شود و ممکن است به خاطر ظاهر آن، با طلا اشتباه گرفته شود. این نوع بیوتیت که اصطلاحاً بیوتیت میکا هم گفته می‌شود، با مقداری فشار دادن شکسته و ورقه ورقه می‌شود. با این وجود ممکن است در نگاه اول رنگ طلایی و درخشان آن یابنده‌ی مبتدی را با تصور یافتن طلا به وجد آورد.


نظر شما در این باره چیست؟ آیا راه‌های دیگری برای تشخیص طلا از دیگر فلزات و کانی‌ها می‌شناسید؟ در بخش زیر می‌توانید دیدگاه خود را با دیگر کاربران آئرولیت به اشتراک بگذارید.

منابع:

  • Mineral.net
  • Geology.com
  • Engineersedge.com
  • Micromeritics.com
  • Wikipedia.org

یک دیدگاه در “نحوه‌ی تشکیل سنگ طلا و روش‌های تشخیص آن

  1. امین پاسخ

    واقعا کارتون عالیه و وبسایت خوبی دارید معلومه پاش زحمت کشیدید. خداقوت خسته نباشید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *