Zlato - Přehled vlastností, využití a výskytu

Zlato přitahuje lidstvo od pradávna jako cenný kov a později i jako průmyslový minerál. Velký zájem budí také u sběratelů minerálů díky své estetice i vzácnosti.

Struktura zlata

Zlato patří do skupiny mědi a krystalizuje v krychlové (kubické) soustavě. Ideální krystaly mají tvar krychle, může se vyskytovat take jaké osmistěny či dvanáctistěny, ale obecně jsou dobře vyvinuté krystaly zlata extrémně vzácné. Většinou tvoří nepravidelné dendrity, dráty a plechy. Na řadě z nich jsou vyvinuté nedokonalé rohy krychlí či kostrovité krystaly. V náplavech se zlato vyskytuje jako drobné úlomky označované jako zlatinky, ale take jako zlatý prach či naopak velké kusy označované jako valouny či nuggety.

Zlato běžně obsahuje určitou příměs stříbra, slitina zlata se stříbrem se nazývá elektrum. Zvýšený obsah stříbra mění barvu zlata, která je pak světlejší. Příměs mědi mění odstín více do červena.

Fyzikální vlastnosti zlata

Zlato je vysoce lesklé a má typicky žluto-zlatou barvu. Tvrdost relativně čistého zlata je 2,5-3 a dá se rýpat nehtem, má žlutý vryp. Čisté zlato má hustotu 19,3 g/cm³, pokud obsahuje více příměsí, klesá hustota až k 16 g/cm³. Zlato se často zaměňuje s pyrite či chalkopyritem, ale dá se snadno odlišit díky hustotě, tvrdosti a vrypu.

Zlato není obvykle považováno za geochemicky mobilní prvek, ale ve skutečnosti může v horkých roztocích migrovat v podobě sulfidových nebo síranových komplexů na značné vzdálenosti. Jako prvek je extrémně chemicky odolné a rozpouští se pouze v lučavce královské (směs kyseliny dusičné HNO₃ a kyseliny chlorovodíkové HCl v poměru 1:3).

Zlato má jedinečné fyzikální vlastnosti: odolnost proti korozi, kujnost, vodivost a odolnost v extrémních teplotách. Odolává změnám barvy i tvorbě povlaků, což z něj společně se snadným opracováním tvoří ideální materiál pro výrobu šperků. Ve dvacátém století se otevřely nové možnosti využití zlata v elektrotechnice, kde je nenahraditelná jeho vynikající elektrická vodivost a schopnost odolávat vysokým teplotám.

Původ zlata

Zlato je pravděpodobně veřejnosti nejznámější v podobě nuggetů a zlatinek z náplavů, případně jako ryzí zlato z křemenných žil. Ve skutečnosti je však geneze zlatých ložisek omnoho pestřejší a složitější než jen tyto známé případy.

Nejznámější objevy zlata nastaly v oblastech, kde došlo k erozi kopcovatého terénu, a žíly se zlatem zvětrávaly a zlato bylo vodními toky snášeno ze svahů a koncentrovalo se ve vodních tocích. Největší akumulace nastávají v oblastech, kde původně divoké vodní toky ústí do pozvolnějšího terénu a výrazně zpomalí. Zde již proud nemá dost síly unášet těžké částečky zlata, které se hromadí v sedimentech náplavů.

Hledání zlata v říčních sedimentech je snadné a proto bylo využíváno odnepaměti. Stačí nabrat trochu sedimentu do ploché pánve a přerýžovat. Zlato je extrémně husté, proto se usazuje na dně pánve. V mnoha případech jsou ale částečky zlata velmi malé a jejich nalezení vyžaduje trochu praxe. Také značně záleží na místě odběru, zlato má tendenci k hromadění ve specifických částech náplavů – vzorek odebraný z nevhodného místa klidně může být úplně hluchý i na vydatném zlatonosném potoce.

A co je zdrojem zlata, které eroduje z horských svahů? Od středověku se studie soustředily na viditelné zlato, tedy zejména křemenné žíly s makroskopickým zlatem. Většina těchto žil je důsledkem pozdních fází dlouhodobého vulkanizmu v blízkosti zemského povrchu.

Tato ložiska byla významná především v minulosti, kdy lide nedokázali najít a těžit mnohem chudší, ale zato objemově vydatnější ložiska: tato ložiska se označují jako porfyrová (porphyry copper deposits) a ložiska typu Carlin (Carlit-type deposits). Oba typy ložisek se začaly těžit ve chvíli, kdy pokročilé metody průzkumu umožnily jejich nalezení a moderní těžební procesy umožnily ekonomické zpracování chudých rud.

Porfyrová ložiska jsou výsledkem řetězce událostí: V hloubce přibližně 15 km v zemské kůře se roztaví velké množství horniny. Toto těleso polotekutého magmatu má menší hustotu než okolní horniny, začne proto vystupovat směrem k povrchu. Tato bublina taveniny obsahuje také značné množství vody, mědi a zlata. Při výstupu magmatu postupně klesá tlak až do bodu, kdy se stane složení magmatu nestabilní a roztoky (fluida) se oddělí od taveniny. Tato událost se označuje také termínem var fluid, kdy zbytková tavenina prakticky utuhne na místě. V důsledku prudké změny objemu dochází k výrazné tektonické aktivitě, kdy jsou okolní horniny roztrhány a roztoky zpravidla uniknou do nadloží, kde se vysrážejí a vytvoří rudní těleso. Typickým minerálem těchto rud je chalkopyrit, který je obvykle těžen jako hlavní ruda, a zlato je získáváno jako vedlejší produkt. Tato ložiska dále běžně obsahují molybdenit, sfalerit a řadu dalších sulfidů.

Typickými představiteli porfyrových ložisek je Bingham v Utahu a Lavender Pit v Arizoně, USA. Mezi největší však patří Chiquicamata, Escondida a El Salvador v Chile, Toquepala v Peru, Malanjkhand v Indii či Oyu Tolgoi v Mongolsku.

Ložiska typu Carlin vznikají obdobně, ale méně explozivním způsobem. Postupující magma vystupuje do vápenatých hornin, které rozpouští a tím výrazně mění své složení. To způsobuje srážení zlata z roztoků, které pak vytvářejí zrudnělou zónu, zpravidla s mikroskopickým zlatem. Tento typ ložiska byl poprvé popsán v roce 1960 z městečka Carlin v Nevadě, USA.

V současnosti jsou ložiska náplavů nejméně významná z hlediska objemu těžby. Také žilná ložiska se zlatem v křemeni patří mezi klasická naleziště, ovšem objemově nevýznamná. Ložiska typu Carlin obvykle obsahují pouze zlato a jsou významná, ale jejich produkce bledne ve srovnání s porfyrovými ložisky. Ta se nacházejí podél významných tektonických rozhraní kontinentálních a oceánských desek, zejména okolo Pacifiku.

Současná světová produkce zlata se pohybuje okolo 3.000 tun (přibližně 100.000.000 trojských uncí). Největším producentem je Čína s přibližně 15 % produkce. Dalších 15 % tvoří souhrnná produkce USA, Kanady a Mexika – z porfyrových a Carlin ložisek. Cca 20 % produkují porfyrová ložiska ze států u pobřeží Pacifiku. Zbylých cca 50 % je rozptýleno po izolovaných výskytech v Africe, Rusku a Evropě.

V ČR je významný ještě další typ ložisek zlata - a to stratiformní ložiska. Jedná se o souvrství sedimentů mořského dna, které byly proráženy podmořskými vulkány. Tato vulkano-sedimentární souvrství byla později vyvrásněna a metamorfována - díky vysokému tlaku a teplotě tak došlo k remobilizaci zlata z vulkanických produktů, které pak vytváří zóny s vysokou kovnatostí. Typickými ukázkami těchto ložisek jsou třeba Zlaté Hory či Orlík u Humpolce.

Využití

Zlato je jeden z nejméně hojných prvků na Zemi, navíc má jedinečné fyzikální vlastnosti. To vysvětluje oblíbenost zlata v široké škále možných využití. Způsoby využití zlata se dají rozdělit na dvě velké skupiny – jednou je zlato jako uchovatel hodnoty a druhou zlato jako průmyslový kov.

Po tisíciletí bylo zlato obdivováno pro svou krásu a využíváno ve šperkařství. Od starověku bylo také uchovatelem hodnoty a tradičním platidlem. Až do nedávné doby bylo prakticky veškeré zlato spotřebováváno výhradně na šperky a mince. Se vznikem papírových směnek ve středověku a později papírových peněz bylo zlato uchováváno v hradech a trezorech jako zlatá rezerva a krytí. V roce 1972 však byl zlatý standard definitivně opuštěn a peníze jsou kryty výhradně důvěrou v jejich hodnotu. Zlato je však stale vnímáno jako konzervativní a protiinflační investice, v posledních letech opět získává na významu jak postupně klesá důvěra v bankovní systém, předlužené eknomiky a státní dluhopisy s mizivým výnosem.

Ve 20. století začal prudce růst význam zlata v průmyslových aplikacích, zejména s rozmachem počítačů a chytrých telefonů. Nevýhodou zlata je jeho vysoká cena, proto se jeho množství minimalizuje, ale v řadě případů ho nelze plně nahradit. Výborná vodivost a extrémní odolnost proti korozi i vysoké teplotě z něj dělají unikátní technický materiál.

Specifické fyzikální vlastnosti zlata jej předurčují pro náročné aplikace v elektronice. Běžně zlato najdeme v procesorech, zlatem jsou pokovené konektory, některé pojistky a relé. Bez zlata nemohou fungovat chytré telefony, počítače, tablety, ale ani GPS navigace, mikrovlnky, televize či lednice.

Nové aplikace se objevují take v medicíně: revmatickou artritidu lze léčit solemi zlata; při chemoterapii se využívají mikroskopické radioaktivní částečky zlata; CT a MRI skeny využívají nanočástice zlata při detekci nádorů; zlato take omezuje riziko bakteriální infekce v ušních a cévních implantátech či kardiostimulátorech.

V zubařství je zlato stale mnohde používáno jako odolný, anti-alergický a inertní material pro korunky a výplně. Jeho roli však v moderní medicíně ve velkém přebírají speciální typy keramiky.

Ve stavbnictví a ve vesmírných technologiích se využívají supertenké zlaté fólie, které slouží jako tepelný štít na speciálních typech skel.

Výskyt zlata

Většina výskytů zlata není příliš sběratelsky zajímavá, ačkoliv jsou rozesety po celém světě ve všech typech hornin různého stáří. V závislosti na typu ložiska se zlato může vyskytovat jako makroskopické a estetické ukázky, mnohem častěji se však jedná o mikroskopické příměsi, které jsou sběratelsky poměrně nezajímavé. Z většiny lokalit tak nepocházejí žádné či jen ojedinělé estetické ukázky zlata.

Jednou z příčin tohoto stavu je fakt, že moderní ložiska jsou většinou těžena v obrovských kvantech z poměrně chudých rud. V případě těžby takového rozsahu je samozřejmě řada potenciáních vzorků nekompromisně zničena. Dalším faktorem je samozřejmě typ rud, kdy porfyrová ložiska málokdy obsahují viditelné a esteticky zajímavé ukázky. Nálezy estetických ukázek zlata jsou proto spíše vzácné, a jejich cena je o to vyšší, že větší vzorek má velmi vysokou cenu i jako pouhá rudní surovina.

Výjimečné ukázky zlata pocházejí z řady nalezišť po celém světě. Mezi nejznámější a nejvíce ceněné patří ukázky krystalů zlata z Eagle's Nest Mine v Kalifornii, USA. Další lokality v USA zahrnují například Red Ledge Mine, Harvard Mine a Mother Lode Belt v Kalifornii, Round Mountain Mine v Nevadě a mnohé další. Řada velkých nuggetů pochází z náplavů na Aljašce, v Jižní Dakotě a Kalifornii v USA, dále z Ontaria, Britské Kolumbie a Yukonu v Kanadě.

Jižní Amerika hostí řadu světových ložisek. Krásné ukázky pocházejí z Pauji a Icabarú ve Venezuele a z Ouro Branco, Itaituba a Alta Floresta v Brazílii. Obrovská kvanta zlata pocházejí z Jihoafrické republiky, Ruska a Číny. Ale jednoznačným favoritem v produkci obří nuggetů je Austrálie, kde k nejznámějším patří ložiska Kalgoorlie v Západní Austrálii a Bendigo ve Viktorii.

Řada klasických zlatých ložisek se nachází v Evropě. Nádherné ukázky pochází z ložisek Cavnic a Rosia Montana v Rumunsku. Další lokality zahrnují například Björkdal ve Švédsku, Brusson v Itálii a Hope's Nose v Anglii.

Mezi klasická ložiska samozřejmě patří také Kremnica na Slovensku, dále méně známé lokality jako Magurka, Dúbrava či Pezinok. Na Slovensku se zlato dodnes těží v dole Rozália v obci Hodruša-Hámre, jedná se však o mikroskopické a poměrně nevzhledné ukázky.

Jedny z nejhezčích ukázek zlata v Evropě pocházejí z ojedinělého nálezu u Křepic v roce 1927. Česká republika je obecně na zlato bohatá a mimo sběratelsky nezajímavé rudy z Kašperkých Hor, Mokrska či Roudného lze zmínit i mnohem atraktivnější makroskopické ukázky ze Zlatých Hor, Jílového u Prahy či Orlíka u Humpolce. Zlato lze rýžovat na řadě toků v ČR, pozoruhodné jsou také nedávné nálezy poměrně velkých nuggetů z jižních Čech a od Předína. Česká republika má momentálně cca 400-500 tun dosažitelného zlata na známých ložiskách, o těžbě zlata v dohledné době se ale neuvažuje ani teoreticky.