Ihminen tiesi enemmän itse kullasta ja himoitsi sitä paljon ennen kuin hän ymmärsi kovakivikullan tai sen esiintymien geologiaa. Ihmisen oli opittava kovan kiven louhintamenetelmistä ja siitä, miten nämä kultaesiintymät paikallistetaan vain tyydyttääkseen tuon keltaisen metallin janoa. Kulta on ollut arvostetuin ja halutuin jalohyödyke antiikin ajoista lähtien. Se on kannustanut lukuisiin tutkimusretkiin ja valloituksiin aina Aleksanteri Suuresta, Rooman Caesarista ja Cortezin Keski- ja Etelä-Amerikan valloituksista lähtien. Kullan ahneus on kautta historian johtanut kansojen orjuuttamiseen, kansojen välisiin konflikteihin ja ihmisten kauhistuttavaan kohteluun. Kullan kauneus, ainutlaatuinen tiheys, suhteellisen alhainen sulamispiste ja kyky muodostaa kolikoita tekivät siitä luonnollisen kaupankäynnin välineen.
Kulta valuuttana juontaa juurensa antiikin Kreikkaan. Erilaisia kultaan perustuvia valuuttoja kehittyi historian kuluessa. Viimeinen kultakanta kehitettiin Bretton Woodsin sopimuksessa toisen maailmansodan jälkeen. Tämän sopimuksen mukaan ainoastaan Yhdysvaltain dollari oli sidottu kultaan ja kaikki muut valuutat suhteutettiin dollariin. Presidentti Nixon (Yhdysvallat) poisti tämän sopimuksen vuonna 1971, ja näin päättyi hyvin pitkä historia, jossa kaupankäynti perustui kultakantaan. Viime aikoihin asti kultaa pidettiin turvallisena sijoituskohteena taloudellisten ja geopoliittisten levottomuuksien aikoina.
Kulta on pehmeää, keltaista, sillä on suhteellisen korkea sulamispiste 1,064oC ja se on kaikista metalleista sitkein ja muokattavin. Sen järjestysluku on 79 ja se kuuluu 1B-ryhmän metalleihin, joka on suuremman siirtymämetallien ryhmän alaryhmä. Muita 1B-ryhmän metalleja ovat hopea, kupari ja röntgen. Röntgeniumia lukuun ottamatta muut ryhmään kuuluvat metallit tunnettiin ”kolikkometalleina”. Röntgeniumia lukuun ottamatta 1B-ryhmän metalleilla on samanlainen elektronikonfiguraatio, jossa niiden ulkokuoressa on yksi elektroni. Kuten kaikilla muillakin siirtymämetalleilla, myös hopealla ja kuparilla, myös kullalla on valenssielektronit eli elektronit, jotka yhdistyvät muiden alkuaineiden kanssa, useammassa kuin yhdessä kuoressa. Kaikki 1B-metallit ovat suhteellisen inerttejä ja korroosionkestäviä Kulta on erittäin tiheä, ja sen ominaispaino on 19,3 ja atomipaino 197. Kulta on erittäin tiheä, ja sen atomipaino on 197. Kullan korkea sähkön- ja lämmönjohtavuus on parempi kuin kahdella muulla 1B-alkuaineella, hopealla ja kuparilla.
Kultaa esiintyy luonnossa natiivimuodossaan ja seostettuna, useimmiten hopean ja vähäisemmässä määrin kuparin kanssa. Se esiintyy luonnossa harvoin yhdisteinä, mutta silloin kun se esiintyy, se esiintyy telluridien, kuten AuTe2, ja selenidien (AUSe) muodossa. Monet pyriitti- ja pyrrotiittimineraalit sisältävät kultaa, joka otetaan usein talteen, kun kuparia louhitaan louhesuoniesiintymistä. Kullan puhtaus ilmoitetaan hienoutena ja karaatteina (ct). Hienous määritellään osina 1000:sta. Esimerkiksi kulta, jonka hienousaste on 800, tarkoittaa, että se on 80-prosenttisesti puhdasta kultaa. Vaihtoehtoisesti kulta, joka on 100 % puhdasta, on 24ct.
Kultaa sisältäviä esiintymiä on monenlaisia – jotkut niistä ovat tarkemmin määriteltyjä kuin toiset. Seuraavassa käsitellään useita yleisimpiä tyyppejä:
- Rakenteellisesti hallittu kvartsijuonisto (Lode) on yksi yleisimmistä kultaa sisältävistä esiintymätyypeistä Pohjois-Amerikassa. Nämä esiintymät muodostuvat, kun piidioksidia ja kultaa sisältävät hydrotermiset nesteet jäähtyvät kallioperän halkeamissa ja rikkonaisuuksissa. Nämä nesteet jähmettyvät suhteellisen alhaisessa lämpötilassa verrattuna magmaan ja joihinkin muihin hydrotermisiin nesteisiin, ja näin ollen ne esiintyvät lähempänä pintaa, kaukana lämmönlähteestä.
- Kultaa esiintyy yleisesti myös konglomeraattiesiintymissä. Konglomeraattiesiintymiä pidetään usein historiallisina placer-esiintyminä kivettyneissä sorissa.
-
Kultaa esiintyy yhdessä kuparin kanssa yleisesti porfyyriesiintymissä. Porfyyri määritellään yleensä magmakiveksi, joka koostuu hienorakeiseen perusmassaan hajallaan olevista suurirakeisista kiteistä, kuten maasälvästä tai kvartsista. Kultaan ja kupariin liittyviä sulfideja sisältävät hydrotermiset nesteet kerrostuvat yleensä porfyyrin halkeamiin ja rikkonaisuuksiin. Nämä hydrotermiset nesteet ovat yleensä eri lämpötilassa kuin porfyyrimineraalien muodostumislämpötila. Esimerkiksi plagioklaasimaasälpä on muodostunut hyvin korkeissa lämpötiloissa, ja kun se on ollut kosketuksissa viileämpien hydrotermisten nesteiden kanssa, se on muodostanut kaoliinin kaltaisista mineraaleista argillisia tai savimuutoksia. Muuttumistyyppi on malminetsijälle keskeinen väline kullan ja kuparin todennäköisen esiintymisen määrittämisessä. Esimerkiksi laaja argillinen alteraatio voi viitata suureen hydrotermiseen putkistojärjestelmään, joka on usein yhteydessä sulfidimineralisaatioon. -
Kultaa voi esiintyä skarniesiintymissä sellaisina pitoisuuksina, että ne ovat taloudellisia. Skarnit muodostuvat tyypillisesti intrusiivisen graniittisen magman ja karbonaattisten sedimenttikivien, kuten kalkkikiven tai dolomiitin, yhteyteen. Ne voivat muodostua myös silloin, kun hydrotermiset nesteet reagoivat kalkkikiven kanssa ja muodostavat skarn-mineraaleja, kuten ametistia, hedenbergiittia jne. Hondurasissa sijaitsevat El Mochiton skarniputket, joissa on kultaa ja hopeaa, ovat esimerkki tästä. Magmasta lähtevät nesteet ja magmasta enemmän erkaantuneet nesteet kuljettavat kultaan liittyviä sulfideja ja laskeutuvat skarn-mineraaleihin - Kultaa voi esiintyä taloudellisesti käyttökelpoisina pitoisuuksina pegmatiiteissa Pegmatiitit ovat magmoja, jotka sisältävät graniittityyppisiä mineraaleja (maasälpää, kvartsia, kiillettä), jotka jäähtyvät hitaasti ja mahdollistavat siten hyvin suurten kiteiden (>2,5 cm) muodostumisen. Kulta laskeutuu kvartsin kuljettamien kultapitoisten sulfidien kautta. Lisäksi sekundaarista rikastumista voi tapahtua oksidivyöhykkeen ja välittömästi pohjavedenpinnan alapuolella olevan vyöhykkeen vuorovaikutuksen kautta, jolloin kultapitoiset sulfidit rikastuvat.
- Sitten kun laattatektoniikan teoria kehitettiin 1900-luvun puolivälissä, sitä on hyödynnetty potentiaalisten mineraaliesiintymien kohdentamisessa. Laattatektoniikka, tarjoaa perustan mineralisaatioprosessin ja malmiesiintymien, myös kullan, ymmärtämiselle. Tämän suhteellisen uuden teorian mukaan litosfääri, joka on jäykkä ja muodostaa maapallon uloimman kuoren, jakautuu kahdeksaan päälaattaan ja useisiin pienempiin laattoihin (ks. kuva 4). Nämä laatat sisältävät sekä valtamerten pohjat että mantereiden litosfäärin. Kun nämä laatat liikkuvat toisiinsa nähden, syvällä maan sisällä oleva magma vapautuu (esimerkkejä laattarajoista on kuvassa 5). Kun magma jäähtyy, se voi jättää jälkeensä hydrotermaalisia nesteitä, jotka ovat rikastuneet metalleilla. Neste kulkeutuu yläpuolisen kallion läpi ja kerrostaa mineraaleja, jotka voivat sisältää kultaa ja muita arvokkaita metalleja. Kaksi paikkaa, joissa tämä voi tapahtua, ovat muun muassa seuraavat:
- Divergentit laattarajat: Valtamerten keskellä olevilla selänteillä vesi tihkuu merenpohjan halkeamien läpi, on vuorovaikutuksessa kuuman magman kanssa ja kuljettaa mukanaan magman rikastamia hydrotermisiä nesteitä. Siellä, missä nämä nesteet nousevat pintaan, ovat ”mustat savupiiput”, jotka sisältävät metallia.
Subduktiovyöhykkeet: Nämä vyöhykkeet syntyvät siellä, missä raskaampi valtamerilaatta työntyy kevyemmän mannerlaatan alle ja liukuu sen alle. Näillä vyöhykkeillä muodostuu usein tulivuoria, mikä selittää Tyynenmeren subduktiovyöhykkeen ympärillä olevan tulirenkaan. Vesi voi imeytyä alaspäin kohti magmaa tai kongnaattivesi (magmasta tuleva vesi) voi rikastua metalleilla ja laskeutua ympäröivään kiveen.
Kuvio 4 Laattatektoniikka
Kuvio 5 Laattojen rajat
Vuoteen 2006 saakka Etelä-Afrikka oli suurin kullan tuottajamaa. Sen jälkeen Etelä-Afrikan kullan tuotannon ovat kuitenkin jättäneet varjoonsa Kiina, Australia, Venäjä, Yhdysvallat, Kanada ja Peru. Muita suuria kullan tuottajamaita ovat Uzbekistan, Meksiko, Ghana, Papua-Uusi-Guinea ja Chile. Suurin tällä hetkellä louhittu kultaesiintymä on Grasbergin kaivos Papualla, Indonesiassa. Tämän kaivoksen, jonka omistaa kultakaivosyhtiö Freeport McMoRan, tunnetut varannot ovat 100 miljoonaa unssia. Suurin hyödyntämätön kultaesiintymä on Pebble-esiintymä, joka sijaitsee lähellä Aleuttien niemimaan juurta Alaskassa. Sen varannot ovat 107 miljoonaa unssia. Tämän esiintymän kehittäminen on tällä hetkellä keskeytetty ympäristökysymysten vuoksi, erityisesti siksi, että se on maailman suurimpien nokilohikantojen kotipaikka.
Kultaesiintymät ovat jakautuneet viidelle mantereelle. Kuvissa 5 ja 6 esitetään kainozooisella ja prekambrisella kaudella muodostuneiden tunnettujen kultaesiintymien sijainnit.
Kuvio 5 Tunnetut kultaesiintymät (kainozooinen)
Kuvio 6 Tunnetut kultaesiintymät (prekambrikauden aikana)
Seuraavat, ovat siis joitakin kullan ominaisuuksia ja joidenkin kultaesiintymien ominaisuuksia. Toivottavasti voidaan nähdä, että kullalla on ollut keskeinen rooli Uuden maailman löytämisessä ja muissa historiallisissa tapahtumissa, ja sillä on edelleen merkitystä maailmantalouden taloudellisissa heilahteluissa.