Закономерность распределения тяжелых минералов по гранулометрическому составу. Разведка аллювиальных россыпей

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:

Что такое золотая россыпь. Элювиальные и делювиальные...

Аллювиальные россыпи

Дражный способ разработки золотоносных песков. Как работает...

Россыпь

Что такое плотик – скальное основание золотой россыпи.

Добыча золота. Землесосы и гидроэлеваторы для разработки...

Длины путей, проходимых в долине кусками жильной породы, одинаковыми по размерам и количеству заключенного в них минерала, не всегда равны. Они зависят от крупности заключенного в них минерала.

Для того чтобы понять, как гранулометрический состав минералов сказывается на длинах путей, проходимых жильной породой в долинах в агрегатном состоянии, проследим мысленно за движением двух кусков породы с одинаковым количеством заключенного в них минерала, но с различным гранулометрическим составом.

Предположим, что в одном из кусков породы минерал сконцентрирован в центре в виде самородка, а в другом равномерно рассредоточен в виде мелких зерен. Причем в обоих кусках количество минерала одинаково. В первом случае при раскалывании куска на две части плотность одного из его обломков резко увеличится, вследствие чего он сразу же погрузится в нижние горизонты отложений и на этом его перемещение закончится. Дальнейшее дробление обломка будет происходить уже на одном месте.

Во втором случае при раскалывании куска породы на две части ни в одном из обломков изменения плотности не произойдет и они по- прежнему будут перемещаться по долине. Следовательно, обломок жильной породы с мелкими зернами минерала пройдет в долине больший путь, чем обломок с самородком.

На скорость перехода минералов в свободное состояние влияют и силовые напряжения, возникающие в кусках жильной породы вследствие различия коэффициентов линейных расширений у минералов и силикатов. Величина этих напряжений в период температурных колебаний находится в прямой зависимости от размеров площади контакта минерала с вмещающей породой. При концентрации минерала в одном куске резко увеличивается площадь спая между минералом и породой, а вместе с тем увеличивается и внутреннее напряжение между ними, что приводит к скалыванию породы. В результате при массовом движении жильной породы в долине в головной части россыпи в свободное состояние переходит минерал всех фракций начиная с пылеобразных частиц и кончая самородками.

По мере продвижения породы вниз количество крупных фракций постепенно уменьшается и в конце в россыпи минерал представлен пылеобразной фракцией.

Если бы крупность минерала в рудном теле убывала равномерно, то продольный график гранулометрического распределения его в россыпи выразился наклонной прямой. Но обычно соотношения между различными фракциями минерала в рудных телах неравномерны, поэтому этот график представляет собой ниспадающую уступами ломаную линию (6). Эта линия может ниспадать положе или круче, но в ней не должно быть возрастающих участков, так как крупность минерала уменьшается вниз по простиранию долины. В дальнейшем описанную закономерность распределения минералов будем называть закономерностью гранулометрического распределения минералов аллювиальных россыпей.

Первая из этих закономерностей позволяет устанавливать, в каких местах и в каких количествах разведкой недовыявлен минерал. Вторая закономерность имеет вспомогательное значение по отношению к первой. Она позволяет определять, в каком случае обрыв россыпи является естественным ее окончанием, а в каком — ее потерей.

Убывание крупной фракции минерала вниз по россыпи в принципе было известно давно, но объяснялось тем, что его зерна разной величины разволакиваются с неодинаковой скоростью. Что же касается того, что окончание россыпи всегда характеризуется пылеобразной фракцией минерала и что это является поисковым признаком, ранее известно не было.

Первоначально, когда были сформулированы описанные закономерности, предполагалось, что они присущи лишь простым россыпям, образующимся в отрезке долины, которые не принимаю-; в себя никаких боковых притоков, а сама долина находится в состоянии фазы покоя. Но дальнейшее изучение россыпей показало, что ни резкое увеличение расхода воды в долине, ни вертикальные колебания земной коры не изменяют сути этих закономерностей. При резком увеличении расхода воды, например при наличии бокового притока или выходе россыпи в главную долину, в равной степени увеличивается и количество рыхлого материала и сохраняется постоянной скорость его перемещения. Интенсивность перехода минерала в свободное состояние зависит только от активности агентов выветривания, а она одинакова для целых географических районов. Вертикальные колебания земной коры тоже не изменяют существа описанных закономерностей.

Простые россыпи встречаются в природе довольно редко. В подавляющем большинстве россыпи возникают за счет деструкции нескольких обособленных рудных тел или значительных по площадям зон минерализации. В результате образуется разветвленная сеть россыпей, и в них распределение минералов уже усложняется. Поэтому рассмотрим строение россыпи, которая питается из нескольких рудных тел и залегает в одной слабонаклонной плоскости.

 Предположим, что речная сеть, в бассейне которой располагаются рудные тела, находится в состоянии покоя (7). Вследствие деструкции рудных тел в долинах А и Б возникли две простые россыпи. Поскольку мощности рудных тел и физические свойства жильной породы различны, то параметры образовавшихся россыпей будут не одинаковы, но распределение минерала в них подчиняется закономерностям простой россыпи.

После сочленения данных россыпей в отрезке долины В возникает уже общая их россыпь. Параметры этой россыпи будут отличаться от параметров слагающих ее россыпей, но распределение минерала по простиранию в ней опять-таки будет подчиняться закономерностям простой россыпи. После сочленения данной россыпи с простой россыпью долины Г в отрезке долины Д снова возникает общая россыпь с таким же характером распределения минерала, как и в слагающих ее россыпях и т. д. Если эту систему россыпей расчленить на отдельные отрезки, ограниченные точками сочленения россыпей, и по каждому из них построить продольные графики количественного и гранулометрического распределения минерала, то они будут представлять собой не что иное, как односторонне или двусторонне усеченные графики простой россыпи.

Таким образом, составные россыпи, залегающие на одном и том же геоморфологическом уровне гидросети, есть линейные комбинации простых россыпей. В дальнейшем такие системы россыпей мы будем называть составными, или сложными, россыпями.

Впервые описанные закономерности распределения минералов в россыпях были опубликованы в 1957 г. (Бондаренко, 1957) и вызвали среди геологов довольно резкие возражения. Однако в дальнейшем после проверки на многих россыпях они полностью подтвердились и сыграли весьма существенную роль в деле пополнения запасов по золоту на ряде приисков, подлежавших закрытию. Они нашли подтверждение также в работах многих геологов (Хусаинов, 1960; Ли, 1965; Горбунов, 1965; Шанцер, 1965; Карташов, 1966; Синюгина, Лапин, 1967; Рыжов, 1968; Шило и др., 1970 и др.).

Теперь при разведке аллювиальных россыпей составляют продольные графики количественного распределения минерала в россыпи и по ним судят о достоверности разведочных работ.

К содержанию книги: ОБРАЗОВАНИЕ, СТРОЕНИЕ И РАЗВЕДКА ЗОЛОТЫХ РОССЫПЕЙ