Gull: Historie om bruk, gruvedrift, prospektering, analyse og produksjon

Innhold

• Bruk av gull i den antikke verden
• Gamle gullkilder
• Gull som medium for bytte
• Regulering av gull og variasjon
• Egenskaper av gull
• Gull Amalgam
• Finness, Karats and Troy Ounces
• Dannelse av primære gullinnskudd - Lode Gold
• Konsentrasjon av gull i placer-innskudd
• Prospektering for Placer Innskudd
• Gullbøker og panorering
• Gratis gullanalyse
• Tidlige gullfunn og produksjon
• Forbruk av gull
• Formidlet innskudd og biproduktgull
• Geologens rolle i gullprospektering

Egyptisk gull: Håndverkere av eldgamle sivilisasjoner brukte gull påkostet i å dekorere graver og templer, og gullgjenstander laget for mer enn 5000 år siden er funnet i Egypt. Copyright copyright iStockphoto / Akhilesh Sharma.

Bruk av gull i den antikke verden

Gull var blant de første metaller som ble utvunnet fordi det ofte forekommer i sin opprinnelige form, det vil si ikke kombinert med andre elementer, fordi det er vakkert og umerkelig, og fordi utsøkte gjenstander kan lages av det. Håndverkere av eldgamle sivilisasjoner brukte gull påkostet i å dekorere graver og templer, og gullgjenstander laget for mer enn 5000 år siden er funnet i Egypt. Spesielt bemerkelsesverdig er gullgjenstandene som ble oppdaget av Howard Carter og Lord Carnarvon i 1922 i graven til Tutankhamun. Denne unge faraoen styrte Egypt på 1300-tallet f.Kr. En utstilling av noen av disse gjenstandene, kalt "Treasures of Tutankhamun," tiltrakk mer enn 6 millioner besøkende i seks byer under en omvisning i USA i 1977-79.

Adelsgravene ved den gamle citadellet i Mycenae nær Nauplion, Hellas, oppdaget av Heinrich Schliemann i 1876, ga et stort utvalg av gullfigurer, masker, kopper, diademer og smykker, pluss hundrevis av dekorerte perler og knapper. Disse elegante kunstverkene ble skapt av dyktige håndverkere for mer enn 3.500 år siden.

Gamle gullkilder

De gamle sivilisasjonene ser ut til å ha skaffet sine forsyninger med gull fra forskjellige forekomster i Midt-Østen. Gruver i regionen øvre Nilen nær Rødehavet og i Nubian-ørkenen forsynte mye av gullet som ble brukt av de egyptiske faraoene. Da disse gruvene ikke lenger kunne oppfylle kravene sine, ble forekomster andre steder, muligens i Yemen og Sør-Afrika, utnyttet.

Håndverkere i Mesopotamia og Palestina skaffet sannsynligvis sine forsyninger fra Egypt og Arabia. Nyere studier av Mahd adh Dhahab (som betyr "Cradle of Gold") gruven i det nåværende riket Saudi-Arabia viser at gull, sølv og kobber ble gjenvunnet fra denne regionen under kong Salomos regjeringstid (961-922 f.Kr.).

Gullet i skattene i Aztec og Inca i Mexico og Peru antas å ha kommet fra Colombia, selv om noen utvilsomt ble hentet fra andre kilder. Conquistadores plyndret skattene til disse sivilisasjonene under sine utforskninger av den nye verdenen, og mange gull- og sølvgjenstander ble smeltet og kastet i mynter og barer, og ødela de uvurderlige gjenstandene i den indiske kulturen.

Gullmynt: Som et høyt verdsatt metall ble gull brukt som en finansiell standard og har blitt brukt i mynt i tusenvis av år. USAs gullmynt fra ti dollar fra 1850. Copyright copyright / Brandon Laufenberg.

Gull som medium for bytte

Verdens nasjoner bruker i dag gull som et vekslingsmiddel i pengetransaksjoner. En stor del av gulllagrene i USA er lagret i hvelvet i Fort Knox Bullion Depository. Depotet, som ligger omtrent 30 mil sørvest for Louisville, Kentucky, er under tilsyn av direktøren for mynten.

Gull i depotet består av barer på størrelse med vanlige bygningsteiner (7 x 3 5/8 x 1 3/4 inches) som veier omtrent 27,5 pund hver (ca. 400 troy unser; 1 troy unse tilsvarer ca. 1,1 avoirdupois unse.) De er lagret uten innpakning i hvelvdelene.

Bortsett fra monetære bruksområder, brukes gull, som sølv, i smykker og allierte varer, elektrisk-elektroniske applikasjoner, tannbehandling, luftfartindustrien, kunst og medisinsk og kjemisk felt.

Gullrush: Oppdagelsen av gull utløste mange gullrush i USA og rundt om i verden. Bildet copyright copyright / Duncan Walker.

Regulering av gull og variasjon

Endringene i etterspørselen etter gull og forsyning fra innenlandske gruver de siste to tiårene gjenspeiler prisendringer. Etter at USA avregulerte gull i 1971, økte prisen betydelig, og nådde kort over 800 dollar per troy unse i 1980. Siden 1980 har prisen holdt seg i området 320 til 460 dollar per troy unse. De raskt stigende prisene på 1970-tallet oppfordret både erfarne utforskere og amatørprospektører til å fornye søket etter gull. Som et resultat av deres innsats åpnet mange nye gruver på 1980-tallet, og sto for mye av utvidelsen av gullproduksjonen. De kraftige fallene i forbruket i 1974 og 1980 skyldtes reduserte krav til smykker (den viktigste bruken av fabrikert gull) og investeringsprodukter, som igjen gjenspeilte raske prisøkninger i disse årene.

Gullklumpe: Små nuggets av gull oppnådd ved panorering. Prospektorer jobbet med å strømme sedimenter for å finne små nuggets som de ville selge eller handle for forsyninger.

Egenskaper av gull

Gull kalles et "edelt" metall (et alkymistisk begrep) fordi det ikke oksiderer under vanlige forhold. Det kjemiske symbolet Au er avledet fra det latinske ordet "aurum." I ren form har gull et metallisk glans og er solgult, men blandinger av andre metaller, som sølv, kobber, nikkel, platina, palladium, tellurium og jern, med gull skaper forskjellige fargetoner som spenner fra sølvhvit til grønn og oransje rød.

Rent gull er relativt mykt - det har omtrent hardheten til en krone. Det er den mest formbare og duktile av metaller. Spesifikke tyngdekraft eller tetthet av rent gull er 19,3 sammenlignet med 14,0 for kvikksølv og 11,4 for bly.

Urent gull, som det ofte forekommer i forekomster, har en tetthet på 16 til 18, mens den tilhørende avfallsfjellet (gangue) har en tetthet på omtrent 2,5. Forskjellen i tetthet gjør det mulig å konsentrere gull etter tyngdekraften og tillater separasjon av gull fra leire, silt, sand og grus ved forskjellige agitasjons- og oppsamlingsanordninger som gullpanne, vipp og slamkasse.

Nevada gullgruve: Fortitude Mine i Nevada produserte rundt 2 millioner unser gull fra et lodeinnskudd mellom 1984 og 1993. USGS image.

Gull Amalgam

Kvikksølv (kviksølver) har en kjemisk tilhørighet for gull. Når kvikksølv tilsettes gullbærende materiale, danner de to metaller et amalgam. Kvikksølv skilles senere fra amalgam ved retorting. Utvinning av gull og andre edle metaller fra malmene deres ved behandling med kvikksølv kalles amalgamering. Gull oppløses i vannregier, en blanding av saltsyre og salpetersyrer og i natrium- eller kaliumcyanid. Det sistnevnte løsningsmidlet er grunnlaget for cyanidprosessen som brukes til å gjenvinne gull fra lav kvalitet.

Hydraulisk plasser gruvedrift ved Lost Chicken Hill Mine, i nærheten av Chicken, Alaska. Brannslangen sprenger sedimentutløpet, vasker bort sand, leire, grus og gullpartikler. Materialet blir deretter behandlet for å fjerne gullet. USGS-bilde.

Finness, Karats and Troy Ounces

Graden av renhet for innfødt gull, bullion (stolper eller ingots av uraffinert gull) og raffinert gull er angitt i form av gullinnhold. "Fineness" definerer gullinnhold i deler promille. For eksempel vil en gullklump som inneholder 885 deler rent gull og 115 deler andre metaller, for eksempel sølv og kobber, betraktes som 885-fin. "Karat" indikerer andelen fast gull i en legering basert på totalt 24 deler. Dermed indikerer 14 karat (14K) gull en sammensetning av 14 deler gull og 10 deler andre metaller. Forresten, 14K gull er ofte brukt i smykker produksjon. "Karat" skal ikke forveksles med "karat", en vektenhet som brukes til edelstener.

Den grunnleggende vektenheten som brukes til å håndtere gull er troy ounce. Én troy ounce tilsvarer 20 troy pennyweights. I smykkebransjen er den vanlige måleenheten pennyweight (dwt.) Som tilsvarer 1.555 gram.

Begrepet "gullfylt" brukes for å beskrive artikler av smykker laget av uedelt metall som er dekket på en eller flere overflater med et lag gulllegering. Et kvalitetsmerke kan brukes for å vise mengden og finheten til gulllegeringen. I USA kan ingen gjenstander som har et gulllegeringsbelegg med mindre enn 10 karat finhet ha noen kvalitetsmerke påført. Nedre grenser er tillatt i noen land.

Ingen gjenstander som har en gulllegeringsdel på mindre enn en vektedel, kan merkes som "gullfylt", men gjenstander kan merkes som "valset gullplate", forutsatt at proporsjonal fraksjon og finhetsbetegnelser også er vist. Elektroplaterte smykkeartikler som har minst 7 milliondeler av en tomme (0,18 mikrometer) gull på betydningsfulle overflater kan bli merket som "elektroplate." Belagte tykkelser som er mindre enn dette, kan merkes med "gullblinket" eller "gullvasket."

Gullsluse: Bærbar gullsluse. Gruvearbeidere plasserer slusen i bekken og dumper sedimenter i oppstrømssiden. Strømmen transporterer sedimentene gjennom slusen og de tunge gullpartiklene blir plassert i slusen. En gruvearbeider kan behandle mye mer sediment gjennom en sluse enn gjennom en gullpanne. Image copyright iStockphoto / LeeAnn Townsend.

Dannelse av primære gullinnskudd - Lode Gold

Gull er relativt lite i jorden, men det forekommer i mange forskjellige slags bergarter og i mange forskjellige geologiske miljøer. Selv om det er lite, konsentreres gull ved hjelp av geologiske prosesser for å danne kommersielle forekomster av to hovedtyper: lode (primære) avsetninger og placer (sekundære) avsetninger.

Lode-forekomster er målene for den "hardrock" -prospektøren som søker gull på stedet for deponering av mineraliseringsløsninger. Geologer har foreslått forskjellige hypoteser for å forklare kilden til løsninger som mineralbestanddeler blir utfelt i lodeavsetninger.

En allment akseptert hypotese foreslår at mange gullavsetninger, spesielt de som finnes i stollende og sedimentære bergarter, dannet fra sirkulerende grunnvann drevet av varme fra legemer av magma (smeltet stein) inntrengt i jordskorpen innen omtrent 2 til 5 mil fra overflaten. Aktive geotermiske systemer, som utnyttes i deler av USA for naturlig varmt vann og damp, gir en moderne analog for disse gullavsetningssystemene. Det meste av vannet i geotermiske systemer har sin opprinnelse som nedbør, som beveger seg nedover gjennom brudd og gjennomtrengelige senger i kjøligere deler av jordskorpen og trekkes sideveis inn i områder som er oppvarmet av magma, der det blir drevet oppover gjennom brudd. Når vannet varmes opp, løser det opp metaller fra de omkringliggende bergartene. Når det oppvarmede vannet når kjøligere steiner på lavere dyp, faller det ut metalliske mineraler for å danne årer eller teppe-lignende malmlegemer.

En annen hypotese antyder at gullbærende løsninger kan bli utvist fra magma når det avkjøles, utfeller malmmaterialer når de beveger seg inn i kjøligere omkringliggende bergarter. Denne hypotesen brukes spesielt på gullforekomster lokalisert i eller i nærheten av masser av granittisk bergart, som representerer størknet magma.

En tredje hypotese brukes hovedsakelig på gullbærende årer i metamorfe bergarter som forekommer i fjellbelter ved kontinentale marginer. I fjellbyggingsprosessen kan sedimentære og vulkanske bergarter bli dypt begravet eller skyve under kanten av kontinentet, hvor de blir utsatt for høye temperaturer og trykk som resulterer i kjemiske reaksjoner som endrer bergartene til nye mineralsamlinger (metamorfisme). Denne hypotesen antyder at vann blir utvist fra bergartene og vandrer oppover, og det utfeller malmmaterialer etter hvert som trykket og temperaturen synker. Malmmetallene antas å stamme fra bergartene som gjennomgår aktiv metamorfisme.

Den primære bekymringen for prospektøren eller gruvearbeideren som er interessert i en lode forekomst av gull er å bestemme det gjennomsnittlige gullinnholdet (tenor) per tonn mineralisert bergart og størrelsen på forekomsten. Fra disse dataene kan det gjøres estimater for innskuddsverdien. En av de mest brukte metodene for å bestemme gull- og sølvinnholdet i mineraliserte bergarter er brannanalysen. Resultatene er rapportert som troy ounces av gull eller sølv eller begge per korte avoirdupois tonn malm eller som gram per tonn malm.

Gull mudder: En dykker vakuumsediment som skal behandles av en bærbar gullmudder. Dykkeutstyr lar prospektøren omhyggelig få tilgang til sprekker og sprekker på bekkesengen der gullklumper kan være plassert. Image copyright iStockphoto / Gary Ferguson.

Konsentrasjon av gull i placer-innskudd

Placeravsetninger representerer konsentrasjoner av gull som stammer fra lodeavsetninger ved erosjon, oppløsning eller nedbrytning av den omsluttende bergarten og etterfølgende konsentrasjon etter tyngdekraft.

Gull er ekstremt motstandsdyktig mot forvitring, og når den frigjøres fra lukkede bergarter, blir den ført nedstrøms som metalliske partikler som består av "støv", flak, korn eller nuggets. Gullpartikler i strømavsetninger er ofte konsentrert på eller nær berggrunnen, fordi de beveger seg nedover i perioder med høyt vann når hele sjiktbelastningen med sand, grus og steinblokker er opprørt og beveger seg nedstrøms. Fine gullpartikler samles i fordypninger eller i lommer i sand og grusstenger der strømmen strømmer. Konsentrasjoner av gull i grus kalles "lønnstrimler."

Gullvaskemaskin: En bærbar tørr vaskemaskin som brukes til å sile gullklumper fra jord der vann ikke er tilgjengelig. Jord blir dumpet i topppannen og ristet gjennom bunnpannen. Tunge gullklumper er separert mekanisk fra lettere materialer. Image copyright iStockphoto / Arturo M. Enriquez.

Prospektering for Placer Innskudd

I gullbærende land leter prospektorer etter gull der grov sand og grus har samlet seg og hvor "svarte sand" har konsentrert seg og funnet seg til rette med gullet. Magnetitt er det vanligste mineralet i svart sand, men andre tunge mineraler som kassiteritt, monazitt, ilmenitt, kromitt, platinagruppemetaller og noen edelstener kan være til stede.

Placer avsetninger har dannet seg på samme måte gjennom hele Jordens historie. Prosessene med forvitring og erosjon skaper avsetninger på overflaten som kan bli begravet under steinrester. Selv om disse "fossile" plakatene deretter sementeres i harde bergarter, er formen og egenskapene til gamle elvekanaler fremdeles gjenkjennelig.

Gullbøker og panorering

Leter du etter gull? Vi har over 50 forskjellige gullbøker og gullkart som viser hvor gull har blitt funnet i det siste og gir instruksjoner om gullprospekteringsmetoder. Også tilgjengelig er gullpanner i en rekke størrelser og gullpannesett som inkluderer alt du trenger.

Gratis gullanalyse

Innholdet av utvinnbart fritt gull i plasseravsetninger bestemmes ved hjelp av den frie gullanalysemetoden, som involverer sammenslåing av gullbærende konsentrat samlet inn ved mudring, hydraulisk gruvedrift eller annen gruvedrift. I perioden hvor prisen på gull ble fastsatt, var den vanlige praksisen å rapportere analyseresultater som verdien av gull (i cent eller dollar) som var inneholdt i et kubikkverk med materiale. Nå rapporteres resultatene som gram per kubikk yard eller gram per kubikkmeter.

Gjennom laboratorieforskning har U.S. Geological Survey utviklet nye metoder for å bestemme gullinnholdet i bergarter og jordsmonn på jordskorpen. Disse metodene, som detekterer og måler mengdene av andre elementer så vel som gull, inkluderer atomabsorpsjonsspektrometri, nøytronaktivering og induktiv koblet plasma-atomemisjon-spektrometri. Disse metodene muliggjør raske og ekstremt følsomme analyser av store antall prøver.

Tidlige gullfunn og produksjon

Gull ble produsert i den sørlige Appalachian-regionen så tidlig som i 1792 og kanskje så tidlig som i 1775 i Sør-California. Oppdagelsen av gull ved Sutters Mill i California utløste gullrushet fra 1849-50, og hundrevis av gruve leirer sprang til liv etter hvert som nye forekomster ble oppdaget. Gullproduksjonen økte raskt. Innskudd i Mother Lode- og Grass Valley-distriktene i California og Comstock Lode i Nevada ble oppdaget i løpet av 1860-årene, og Cripple Creek-forekomstene i Colorado begynte å produsere gull i 1892. I 1905 ble Tonopah og Goldfield-forekomstene i Nevada og Alaskan placer. forekomster var blitt oppdaget, og USAs gullproduksjon oversteg for første gang 4 millioner troy ounces i året - et nivå opprettholdt frem til 1917.

Under første verdenskrig og i noen år deretter, falt den årlige produksjonen til rundt 2 millioner unser. Da prisen på gull ble hevet fra 20,67 dollar til 35 dollar per unse i 1934, økte produksjonen raskt og oversteg igjen nivået på 4 millioner ounce i 1937. Rett etter starten av andre verdenskrig ble gullgruver stengt av War Production Board og ikke tillatt å åpne igjen før 1945.

Fra slutten av andre verdenskrig til og med 1983 overskred den innenlandske gruveproduksjonen av gull ikke 2 millioner unser årlig. Siden 1985 har årsproduksjonen økt med 1 million til 1,5 millioner unse hvert år. Ved utgangen av 1989 nådde den kumulative produksjonen fra innskudd i USA siden 1792 363 millioner unse.

Forbruk av gull

Forbruk av gull i USA varierte fra omtrent 6 millioner til mer enn 7 millioner troy unser per år fra 1969 til 1973, og fra omtrent 4 millioner til 5 millioner troy unse per år fra 1974 til 1979, mens i løpet av 1970-tallet årlig gullproduksjon fra innenlandske miner varierte fra omtrent 1 million til 1,75 millioner troy ounces. Siden 1980 har forbruket av gull vært nesten konstant på mellom 3 og 3,5 millioner troy unser per år. Gruveproduksjonen har økt i raskere tempo siden 1980 og nådde rundt 9 millioner troy unser per år i 1990, og oversteg forbruket siden 1986. Før 1986 ble forsyningsbalansen hentet fra sekundære (skrot) kilder og import. Den totale verdensproduksjonen av gull er anslått til å være rundt 3,4 milliarder troy unser, hvorav mer enn to tredjedeler ble utvunnet de siste 50 årene. Cirka 45 prosent av verdens totale gullproduksjon har vært fra Witwatersrand-distriktet i Sør-Afrika.

Den største gullgruven i USA er Homestake-gruven i Lead, South Dakota. Denne gruven, som er 8000 fot dyp, har stått for nesten 10 prosent av USAs samlede gullproduksjon siden den åpnet i 1876. Den har kombinert produksjon og reserver på rundt 40 millioner troy unser.

Formidlet innskudd og biproduktgull

I løpet av de siste to tiårene har lavklassede formidlede gullforekomster blitt stadig viktigere. Mer enn 75 slike forekomster er funnet i de vestlige statene, mest i Nevada. Den første store produsenten av denne typen var Carlin-forekomsten, som ble oppdaget i 1962 og startet produksjonen i 1965. Siden den gang er det oppdaget mange flere forekomster i nærheten av Carlin, og Carlin-området består nå av et stort gruvedistrikt med syv virksomheter åpne groper som produserer mer enn 1 500 000 troy unser gull per år.

Cirka 15 prosent av gullet som produseres i USA kommer fra gruvedrift av andre metallmalmer.Der basismetaller - som kobber, bly og sink - blir deponert, enten i årer eller som spredte mineralkorn, blir det ofte satt inn mindre mengder gull med dem. Innskudd av denne typen blir utvunnet for de dominerende metaller, men gullet gjenvinnes også som biprodukt under bearbeiding av malmen. Det meste av biproduktgullet kommer fra porfyrforekomster, som er så store at selv om de bare inneholder en liten mengde gull per tonn malm, blir det utvunnet så mye stein at en betydelig mengde gull gjenvinnes. Den største enkeltkilden til biproduktgull i USA er porfyrinnskuddet i Bingham Canyon, Utah, som har produsert rundt 18 millioner troy unser gull siden 1906.

Geologens rolle i gullprospektering

Geologer undersøker alle faktorer som kontrollerer opprinnelse og plassering av mineralforekomster, inkludert de som inneholder gull. Igneøse og metamorfe bergarter blir studert i felt og i laboratoriet for å få en forståelse av hvordan de kom til deres nåværende beliggenhet, hvordan de krystalliserte til fast berg og hvordan mineralbærende løsninger dannet seg i dem. Studier av bergstrukturer, for eksempel bretter, feil, brudd og ledd, og effekten av varme og trykk på bergarter antyder hvorfor og hvor brudd forekom og hvor det kan bli funnet vener. Studier av forvitringsprosesser og transport av fjellrester med vann gjør det mulig for geologer å forutsi de mest sannsynlige stedene for å få plassert avsetninger. Forekomsten av gull er ikke lunefull; dens tilstedeværelse i forskjellige bergarter og dens forekomst under forskjellige miljøforhold følger naturlover. Når geologer øker sin kunnskap om mineraliseringsprosessene, forbedrer de evnen til å finne gull.