Геология и разведка россыпных месторождений. Учебное пособие

Учебное пособие состоит из четырех частей. В первой определены свойства минералов россыпей, направление их промышленного использования. Во второй части приведена характеристика геологических процессов, приводящих к формированию этих месторождений. Изложены сведения о строении россыпей различных генетических типов, распределении в них компонентов, определена промышленная значимость различных генотипов. Третья часть посвящена рассмотрению вопросов методики разведки россыпных месторождений. Дана группировка месторождений для целей разведки, охарактеризованы стадии геолого-разведочных работ. Описаны способы и технические средства разведки россыпей, особенности детальной оценки россыпей применительно к предполагаемым способам отработки, вопросы опробования месторождений, оконтуривания промышленных запасов и их подсчета. В четвертой части рассмотрены основные задачи, решаемые геологической службой на приисках: геологическая документация, эксплуатационная разведка и  опробование,  оперативная  и статистическая отчетность.

Учебное пособие предназначено для студентов горного факультета специальности 0213 «Технология и комплексная механизация разработки россыпных месторождений», но может быть использовано также студентами геолого-разведочного факультета специальности 0101 и 0108. В подготовленном пособии учтены имеющиеся литературные источники; пособие отражает опыт преподавания курса в СГИ.

Россыпи занимают видное место среди месторождений твердых полезных ископаемых. Для некоторых месторождений они являются основными источниками. Так, по литературным данным, из россыпей и на сегодняшний день извлекается большая или значительная часть различных видов минерального сырья (в %): золота (75—80), титана (70—80), олова (70), циркона (95—100), алмазов (75—8.5), вольфрамита (35), монацита и ксенотима (20—35), колумбита и танталита (25—35), янтаря (100). Промышленное освоение россыпей экономически более эффективно по сравнению с другими типами месторождений, поэтому создание на их основе горнодобывающих предприятий обычно не требует больших капиталовложений.Курс «Геология и разведка россыпей» для студентов горной специальности 0213 «Технология и комплексная механизация разработки россыпных месторождений» преподается в Свердловском горном институте уже более 10 лет. Накопленный при этом опыт обобщен в данном пособии, а также отражен в изданной рабочей учебной программе (1983). Было установлено, что при изучении курса студенты сталкиваются с определенными трудностями, поскольку учебных пособий по рассматриваемой дисциплине нет, а имеющиеся разнообразные методические руководства, монографии, статьи достаточно разнопла-повы, имеют ограниченный тираж и не могут поэтому успешно использоваться в учебном процессе.Из-за ограниченности объема учебного пособия в нем опущены некоторые вопросы курса (общеметодического характера), но они исчерпывающе отражены в имеющейся учебной литературе, как-то: принципы разведки; геофизические методы изучения месторождений; факторы, показатели геолого-экономической оценки месторождений и др.При подготовке учебного пособия автор использовал любезно предоставленные ему материалы Нормативно-исследовательской партии ПГО «Уралгеология» по разведке и подсчету запасов россыпей (Мироненко М. М. и др.), материалы Временной инструкции по эксплуатационному опробованию и геологическому обслуживанию геолого-разведочных работ в ПО «Урал-золото» (Черепанов В. С, Мочалов В. П.), разнообразные литературные источники, а также личные материалы. Всем вышеназванным   товарищам   автор   выражает   свою   благодарность.Помимо студентов специальности 0213 учебное пособие может быть использовано студентами геолого-разведочного факультета (спец. 0101 и 0108) при изучении соответствующих разделов курса «Месторождения полезных ископаемых» и «Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых».Россыпями называют скопления рыхлого или сцементированного обломочного материала, содержащего в виде зерен, их обломков или агрегатов те или иные ценные минералы. Вошло в обиход также понятие россыпное месторождение, которое не в полной мере является синонимом термина россыпь. Россыпное месторождение — это скопление ценных минералов, образующих концентрацию в рыхлой массе горной породы определенного возраста и генезиса, отвечающее требованиям кондиций и горнотехническим условиям эксплуатации. Таким образом, данное определение уже имеет геолого-экономический смысл, определяет возможности рентабельной отработки россыпных концентраций с применением той или иной технологической схемы.Минералы, накапливающиеся в россыпях, обладают двумя удивительными физическими свойствами: высокой плотностью и повышенной устойчивостью к процессам выветривания, транспортировки, «гипергенной устойчивостью». Поэтому спектр минералов россыпей хоть и не мал, но не безграничен. Сюда входят: золото, платина и платиноиды (осмий, иридий), касситерит, вольфрамит, рутил, ильменит, циркон, колумбит, танталит, пирохлор, минералы редкоземельных элементов (монацит, ксе-нотим, лопарит), ювелирные и ювелирно-поделочные камни (алмаз, гранаты, янтарь, горный хрусталь и др.)Кратко охарактеризуем особенности основных россыпеобра-зующих минералов, а также направление их промышленного использования.Золото (Аи). Самородный металл желтого цвета, содержащий в том или ином количестве примесь серебра, а также меди, железа и других элементов. В зависимости от состава и количества примесей цвет золота может варьировать от густожелтого, желтого до зеленовато-желтого, светло-желтого и желтовато-белого. Для медистого золота характерен красноватый оттенок. Золото имеет плотность в пределах 16—19, отличается мягкостью (твердость 2,5—3,0), исключительной ковкостью. Для отражения состава металла введено понятие — проба золота; это содержание химически чистого золота в тысяче частей природного сплава. Выражается проба в промилях (тысячных долях). Обычно для золота она колеблется в пределах от 500—700 до 900—990. Выделяется золото высокопробное (850 и выше), средней пробности (750—850) и низкопробное (500—750).Велико народнохозяйственное значение добываемого металла. Во-первых, золото составляет основу валютного фонда любой страны; во-вторых, его использование в различных отраслях промышленности все возрастает. При этом учитываются такие свойства металла как его химическая стойкость, высокая электропроводность, большая удельная масса, красивый цвет и сильный блеск, исключительная ковкость. Отсюда — и направления его применения: золочение поверхностей и электроконтактов; ювелирные изделия; изготовление деталей приборов, термопар; участие в химических процессах в качестве катализатора и т. д. Содержание золота в россыпях колеблется от десятков миллиграммов до единиц и десятков граммов на  1  м3 песков.Платина (Р1). Самородная платина не представляет собой чистого металла, а является твердым раствором группы элементов — платины, палладия, осмия, иридия, родия, рутения, железа, меди и др. Наиболее часто в природе встречаются следующие разновидности: поликсен (80—88 % Р* и 5—11 % Ре), ферроплатина (71—79 % Р* и 16—19 % Ре); пал-ладистая платина (до 40 % Рд); иридистая платина (до 7 % тг); осмистый иридий (65 % Лг и 35 % Оз). Цвет металла от серебряно-белого до стально-серого. Блеск металлический, твердость 4—4,5, плотность 21,5, иногда магнитен. Использование платины в промышленности производится с учетом таких ее свойств как чрезвычайная химическая стойкость, высокая тем-тература плавления (1771°), хорошая электропроводность. Поэтому и сфера применения платины-—это химическая промышленность (использование в лабораторной посуде), электротехника (изготовление гальваноэлементов, покрытий), приборостроение и др. Содержание в россыпях приблизительно на том же уровне, что и для золота. <...>