какой механизм образования золотых самородков?

 

кларк золота в земной коре десять в минус восьмой степени.
как же атомы золота “находят” друг друга?
для ответа на этот вопрос требуется рассмотреть необходимые условия образования концентрационных неоднородностей (минералов) в изначально гомогенной среде. 
впервые этот вопрос был поставлен бишофом и зандербергом, но только в результате исследования имитационной модели процесса в системе вода-порода их гипотеза в настоящий момент получает статус теории.
рекомендую ознакомиться с трудами эбелинга по вопросам неравновесной термодинамики.
итак: необходимыми и достаточными условиями возникновения концентрационных неоднородностей в изначально гомогенной среде реагирующих компонентов является:
1 - наличие положительной обратной связи, усиливающей локальные флюктуации состава и свойств среды. при этом условии гомогенное состояние среды неустойчиво.
2 - развитие эволюционного отбора возникающих продуктов и форм, что в данном случает выражается в образовании геохимической зональности. 
первое условие выполняется почти всегда, поскольку все химические процессы в земной коре происходят на границе твердой и жидкой (или газовой) фазы.
этот процесс описывается кинетикой топохимической реакции и может обеспечить требуемую степень нелинейности процесса с выходом на автокаталитическую кинетику. 
второе условие обеспечивается ограничением на поставку ресурсов или размещения продуктов реакций, достигаемое всегда.
критерием отбора конкурирующих за ресурсы и место возникающих продуктов является скорость репродукции - соотношение скоростей прямой и обратной реакции. это означает, что примесь, осаждаемая на поверхности растущей фазы обеспечивает максимальную скорость репродукции.
возникающие при этом структуры освоения пространства наилучшим образом описываются в терминах фрактальной геометрии.
какие же вещества обладают описанными выше свойствами - развитием кинетики требуемой степени нелинейности образования первичных кластеров с возможностью поддержания наивысшей скорости репродукции? другими словами - подложка растущего зародыша должна обладать свойством самоуправления скоростью репродукции слоев.
такими свойствами обладают только полупроводники, обладающие свойствами управления скоростью и типом реакций через химический потенциал электрона (связанного с уровнем ферми) вблизи поверхности твердой растущей фазы. все без исключения природные минералы относятся к классу полупроводников потому, что это обеспечивает им "победу" в эволюционном отборе из всех возможных реализаций состава и свойств концентрационных неоднородностей.
итак ответ:
эффект “самородков” или в широком смысле геохимическая неоднородность во всем наблюдаемом диапазоне масштабов обусловлено принципиальной неустойчивостью гомогенного состояния среды.
да что там самородки – приходилось наблюдать плёночное золото на ржавой гайке…. .

как гласит легенда, царь мидас мог превращать в золото все, к чему прикасался. австралийские ученые обнаружили аналогичную способность у микробов: бактерии ralstonia metallidurans могут играть ключевую роль в формировании золотых самородков и зерен золотого "песка". 

исследователи под руководством доктора франка рейта (frank reith), собрали пробы зерен золотого песка в двух шахтах, удаленных друг от друга на 3 тыс. км, и обнаружили, что 80% зерен заселены специфическими бактериями. ученые предположили, что микробы ralstonia metallidurans могут аккумулировать золото - эти бактерии поглощают тяжелые металлы в растворенной форме и переводят их в твердую фазу. это ключевой момент в переводе токсичных тяжелых металлов (к которым относится и золото, которое может быть токсичным и для людей, и для микробов) в неопасную твердую форму. именно это и предоставляет микробам возможность выживать на поверхности золотых "чешуек". 

по мнению авторов работы, они впервые предоставили прямые доказательства того, что бактерии могут играть ключевую роль в образовании твердых форм золота, хотя точный механизм этого процесса еще не ясен.

абычно гномы песок моют, а потом самородки плавют и под землей прячут

на данный вопрос в геологи, пока, нет однозначного ответа. но скорей всего, возникновение золотых самородков обязано термальным водам. золотосодержащие руды омываются кислыми подземными водами, постепенно концентрируются значительные скопления золота. вторая, более молодая, теория - это накопление золота бактериями и микро-водорослями, извлекающими золото из хлоридных растворов, а затем переотлагающими его в своих клетках. в месторождениях золото извлекается из сульфидов и арсенидов.

основная масса золота в аллювиальных залежах представлена едва видимыми глазом частицами - "золотинами", но иногда попадается и крупная галька - самородки. форма самородка случайна и зависит от его "истории" после отрыва от материнской жилы. чем он больше, тем тяжелее и тем меньший путь проделал в потоке воды. крупные самородки часто имеют сложную форму, отражающую их "прежнюю жизнь" в коренной жиле, а на пути к месту оседания многие из них сильно сминаются и окатываются.