Образование, строение и разведка россыпей

Рассмотрены проблема определения общего количества тяжелых минералов, в аллювиальных россыпях, а также причины, препятствующие перемещение тяжелых устойчивых минералов, находящихся в механической смеси с аллювием Приведена закономерность количественного распределения тяжелых минералов в аллювиальных россыпях, что Государственным комитетом Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий зарегистрировано в качестве научного открытая за № 127. Рассмотрены вероятности возникновения знаков и ошибок при постановке геологоразведочных работ на россыпных месторождениях.

Книга предназначена для инженерно-технических работников геологоразведочных и эксплуатационных предприятий, занимающихся разведкой и эксплуатацией россыпных месторождений.

Еще в 1957 г. Н.Г.Бондаренко опубликовал небольшую книжку, в которой им были сформулированы некоторые важные новые выводы о строении и формировании аллювиальных золотоносных россыпей. Они сводились к следующим двум основным положениям. Во-первых, содержащееся в аллювии свободное от породы золото не перемещается, додными потоками вниз по тече-нию. В связи с этим при врезании речных долин перерабатываемые водотоками древние террасовые россыпи как бы проектируются на возникающий новый более низкий геоморфологический уровень (более низкую террасу или пойму), не испытывая смещения по горизонтали и часто сохраняя даже почти неизменными свои контуры. Во-вторых, распределение золота или иного тяжелого минерала по длине аллювиальной россыпи характеризуется постепенным повышением его содержания на отрезке непосредственно ниже питающего рудного тела и последующим плавным убыванием содержания к нижнему концу россыпи. При этом, как следствие неперемещаемости золота, россыпь всегда должна быть непрерывной, а мнимые разрывы, обнаруживаемые в ней при поисково-разведочных работах, указывают лишь, что там, где они выявлены, следует искать участки россыпи, расположенные на других, не разведанных геоморфологических уровнях (склонах долины, более высоких речных террасах). Эти положения базировались на многочисленных фактических данных, накопленных автором за время многолетней работы по разведке и эксплуатации россыпей Колымского бассейна.Первоначально выводы Н. Г. Боидаренко вызвали недоверие со стороны геологов, поскольку они не согласовывались со многими сложившимися в геологии россыпей представлениями, а первый из них казался даже противоречащим элементарным законам физики. С течением времени накапливалось, однако, все больше и больше фактов, подтверждавших их принципиальную правильность. Сам Н. Г. Бондаренко и лица, ставшие на его точку зрения, доказали на практике, что кладя ее в основу методики разведки, удается резко повысить эффективность последней и в ряде случаев обнаружить неиспользованные промышленные запасы золота даже на казалось бы полностью отработанных месторождениях. В настоящее время не остается сомнений, что Н. Г. Бондаренко удалось открыть чисто эмпирическим путем действительно весьма важные новые закономерности, во многом изменяющие наши представления об аллювиальных россыпях и имеющие первостепенное практическое значение.В то же время, если справедливость эмпирических закономерностей, установленных Н. Г. Бондаренко, не вызывает сомнений, то его объяснение этих закономерностей далеко не бесспорно. Будучи маркшейдером по образованию и недостаточно ориентируясь в области геологии и гидрологии, он не смог избежать односторонности в трактовке ряда фактов и процессов и с некоторыми его утверждениями нельзя целиком согласиться. Это и побуждает предпослать авторскому тексту настоящие редакторские замечания.Прежде всего, Н. Г. Бондаренко неправ, утверждая, что свободное золото абсолютно не поддается переносу водными потоками. Эта абсолютизация проистекает из того, что он недоучитывает статистический характер открытой им действительно важной закономерности. Он совершенно правильно рассматривает неперемещаемость золота как следствие его очень большой плотности, благодаря которой частицы золота легко задерживаются даже малыми неровностями ложа водного потока и столь же легко погружаются в толщу аллювия, являющегося рыхлой сыпучей массой, сложенной гораздо более легкими минералами. Заслуживает внимания указание Н. Г. Бондаренко на вибрацию, испытываемую аллювием под воздействием потока, как на причину погружения в нем зерен тяжелых минералов. Ранее этот фактор ускользал из внимания исследователей. Но в своих рассуждениях он сильно упрощает сущность рассматриваемых явлений.Так, разбирая процесс захвата тяжелых минеральных зерен неровностями дна, Н. Г. Бондаренко совершенно не учитывает турбулентности водных потоков, полагая, что последние оказывают на твердые частицы только горизонтальное давление. Между тем, возникающие в турбулентном потоке вихревые структуры вызывают подъемную силу, стремящуюся оторвать частицы ото дна и поднять их в толще воды. Там, где течение особенно быстрое и бурное, это приводит к вымыванию не только песчаиых и гравийных частиц, но и мелкой гальки даже из достаточно больших углублений плотика. В какой-го степени этому вымыванию неизбежно должны подвергаться и золотины, во всяком случае относительно мелкие, вовлекаемые тем самым в процессе сальтации и, следовательно, испытывающие хотя бы ограниченное горизонтальное смещение. Чем мельче размеры частиц, тем в меньшей степени сказываются различия их плотности на гидравлических свойствах, и уже в пылевидных фракциях их поведение в потоке в основном определяется геометрическими размерам», а не плотностью. В связи с этим мелкие золотинки могут переноситься даже во взвешенном в воде состоянии. Правда, этот процесс, по-видимому, сильно ограничивается особенностями гранулометрии аллювия горных рек, с которыми и связано подавляющее большинство промышленных россыпей золота. Поясним это.Аллювий горных рек всегда отличается грубым и неоднородным составом. Его основу образуют разного размера гальки, промежутки между которыми заполнены смесью гравийных, песчаных, пылеватых, а иногда и глинистых частиц. Эта неоднородность складывается уже в ходе переноса потоком обломочного материала. Гальки, перекатываемые по дну, движутся медленнее самой воды. Вода же вместе со взвешенными в ней мелкими частицами, обгоняя гальку, как бы фильтруется через образуемый ею медленна движущийся каркас. Как и при всяком процессе фильтрации, резко падает степень турбулентности движущейся воды. Тем самым внутри галечного слоя резко понижается подъемная сила потока и происходит быстрая отсадка более тяжелых частиц, прежде всего золота (Шанцер, 1965). Это обстоятельство сильно понижает подвижность даже мелких частиц последнего, по вряд ли может полностью ей препятствовать.Представляется, что именно медленное смещение вниз по течению свободного золота, поступающего в сферу деятельности водного потока со склонов, является наиболее вероятной причиной растянутости россыпей вдоль долин и уменьшения крупности золота к нижним^ их концам. Настаивая на полной несмещаемости свободного золота, Н, Г. Бондаренко объясняет то же явление постепенным высвобождением золота из переносимой потоком гальки по мере ее выветривания и разрушения. Несомненно, что подобный процесс осуществляется в природе. Но его масштабы явно переоцениваются Н. Г. Бондаренко. Кроме того, он неправ, считая, что за редкими исключениями, золото поступает в россыпь исключительно в виде включений в крупные обломки рудоносных пород. Прямые наблюдения показывают, что на выходах золотоносных кварцевых жил, наиболее распространенного источника; россыпного золота, они нередко превращены выветриванием в мелкую сыпучку, из которой высвободившееся золото попадает через склоновые отложения на дно долин.По указанным причинам следует, видимо, говорить не об абсолютной несмещаемости золота «в водно-аллювиальной среде», как выражается Н.Г.Бондаренко, а лишь о его практической неперемещаемости. Эта практическая неперемещаемость гриводит к тому, что за один или даже несколько эрозионных циклов золотоносные россыпи действительно не испытывают заметного смеще-ння вниз по долине. Но ведь развитие речных долин длится миллионы, а то и десятки миллионов лет. За это время сменяются многочисленные эрозионные циклы, от большинства которых ныне не сохранилось никаких различимых следов. Накапливаясь в течение столь огромных промежутков времени, даже ничтожные на первый взгляд смещения зерен золота мало-помалу успевают суммироваться в виде «растаскивания» россыпи на достаточно значительное расстояние.С позиций абсолютной иеперемещаемости свободного золота Н. Г. Бондаренко объясняет и случаи его концентрации в россыпях на двух и более лежащих друг над другом уровнях в толще аллювия. Он считает, что во все эти разделенные пустыми промежутками золотоносные слои золото попало исключительно сверху, погрузившись внутрь аллювия после высвобождения из перенесенной потоком и разрушенной выветриванием гальки. Надо сказать, что подобное объяснение является явно натянутым. Несравненно более просто понимаются подобные случаи при допущении переноса потоком части свободного золота и концентрации его в слоях аллювия по мере накопления. Особенно это относится к таким россыпям, в которых многочисленные золотоносные пласты и линзы рассредоточены в мощной толще аллювиальных отложений. А такие россыпи описаны, в частности, и для бассейна Колымы. Поэтому установленные Н. Г. Бондаренко закономерности вряд ли следует рассматривать как совершенно универсальные. По-видимому, существуют и такие россыпи, которые им подчиняются не в полной мере. Это, однако, ни в малейшей степени не обесценивает основных выводов Н. Г. Бондаренко, действительных полностью для наиболее широко распространенного, наиболее богатого и промышленно важного типа аллювиальных россыпей.