ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РОССЫПЕЙ

3.1. ИЗУЧЕНИЕ РЫХЛЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Продуктивные и вмещающие отложения при разведке изучаются для установления влияния их литологических особенностей, генетической принадлежности и возраста на распределение золота и платиноидов, уточнения строения и условий залегания россыпи, а также для оценки возможности использования их как попутных полезных ископаемых.

Каждая из разведочных выработок (скважин, шурфов, траншей и др.) несет ограниченную геологическую информацию о строении россыпи. Для пополнения этой информации привлекаются данные геологической и геоморфологической съемок, изучения опорных разрезов, где проводится наиболее полный комплекс исследований (характеристика отложений с выделением слоев, установлением их мощности и соотношения друг с другом, уточнение их генезиса и возраста). Изучение опорных разрезов позволяет также повысить качество документации и, отчасти, упростить ее за счет ссылок на выделенные слои опорных разрезов с указанием лишь отличительных особенностей данных отложений.

3.1.1. Литологические исследования

Для целей разведки эти исследования важны в связи с тем, что литологические особенности пород могут контролировать границы продуктивного пласта, влиять на его мощность и концентрацию полезных компонентов. Они должны учитываться также при выборе вида разведочных выработок, способов обработки проб и разработки россыпи.

При описании рыхлых образований, помимо определения породы, отмечают ее структуру, текстуру, вещественный состав, окраску, включения и вторичные изменения.

Определение обломочных пород производится по структуре, то есть по размеру и окатанности частиц-обломков (табл. 18), и их количественным соотношениям - по господствующему гранулометрическому классу частиц.

Алевритоглинистые отложения в полевых условиях определяются по их физическим свойствам. Глина во влажном состоянии при скатывании дает изгибающиеся шнуры («колбаски»). При растирании пальцами алеврита создается впечатление сухой муки: во влажном состоянии «колбаски» не получаются, при сильном увлажнении он расплывается.

При определении песчаных и крупнообломочных пород производится измерение размера обломков и выделение преобладающего класса крупности, по которому, в совокупности со степенью окатанности обломков, называют породу (галечник крупнообломочный, песок среднезернистый и т.д.), определяют степень каменистости и оценивают степень сортировки по процентному содержанию частиц крупнее 2 мм. Название разновидностей, состоящих из смеси частиц и обломков разной крупности, дается по преобладающему компоненту, а примесь - по второстепенному (например, песок глинистый). Из мелкозернистых смешанных пород известны суглинок и супесь. Первый представляет собой песчано-алевритоглинистую породу: при скатывании в сыром виде из нее получаются «колбаски». Супесь - преимущественно алеврито-песчаная порода, в сыром виде не скатывается в «колбаски».

Таблица 18

Классификация обломочных рыхлых пород [47,64]


Частицы-обломки Группы пород Рыхлые породы из частиц-обломков
Размер, мм* Неокатанные Окатанные неокатанных окатанных
Тоньше 0,001 Глинистые Глинистые Глины
0,001-0,05 Алевритовые

Мелко-

обломочные

Алевриты
0,05-2 Песчаные Пески
0,05-0,1 тонкие тонкозернистые
0,1-0,25 мелкие мелкозернистые
0,25-0,5 средние среднезернистые
0,5-1 крупные крупнозернистые
1-2 грубые грубозернистые
2-10 Дресвяные Гравийные

Крупно-

обломочные

Дресва Гравий
2-5 мелкие мелкозернистая (ый)
5-10 крупные Крупнозернистая (ый)
10-100 Щебень Галька Щебень Галечник
10-25 (20) мелкая мелкообломочный
25(20)-50 средняя среднеобломочный
(20-40)
50(40)-100 крупная крупнообломочный
более 100 Глыбы Валуны Валунник
100-200 мелкие мелкообломочный
200-500 средние среднеобломочный
более 500 крупные крупнообломочный

___________________________________________

* В скобках - возможные отклонения от стандартного размера обломков при отсутствии соответствующих сит.

Гранулометрический состав является одним из важных признаков генезиса отложений: известны грубообломочный состав и несортированность ледниковых отложений, хорошая сортированность морских и аллювиальных отложений, мелкозернистость и высокая сортированность эоловых и озерных осадков. Он заметно влияет на распределение золота и минералов платиноидов.

Текстура характеризует особенности строения отложений, обусловленные ориентировкой и взаимным расположением и распределением частиц-обломков. Различаются слоистость, выраженная в чередовании слоев, и слойчатость - тонкая слоистость внутри слоя, связанная с чередованием слойков (горизонтальная, волнистая, косая). Первичная слоистость может быть нарушена в результате проявления тектонических, криогенных и других процессов. Текстурные особенности важны при определении генезиса отложений, восстановлении направления движения наносов, характера постседиментационных деформаций.

При характеристике вещественного состава основное внимание уделяется крупнообломочным породам, для которых отдельно описываются обломки и заполнитель.

При изучении обломков указываются: петрографический состав, размер, форма, особенности поверхности, ориентировка уплощенных и удлиненных обломков, степень их выветрелости. Особого внимания заслуживают обломки «рудных» пород - кварца, пород с его прожилками, кварц-карбонатных, сульфидизированных или лимонитизированных пород, а также различных метасоматитов и пород дунит-пироксенит-габбровой формации, с которыми может быть связано золотое или платиноидное оруденение. Изучение особенностей обломков дает возможность судить о дальности и способе их транспортировки, минеральном типе и вероятном положении коренных источников, а также о положении россыпей, которые, как правило, размещаются в пределах площади распространения «рудных» обломков.

При характеристике формы обломков отмечается степень их изометричности и окатанности. Выделяются изометричные, удлиненные, уплощенные и удлиненно-уплощенные обломки, а также более сложные и своеобразные формы (утюгообразные ледниковые, ветровые многогранники).

Окатанность обломков оценивается по пятибалльной шкале А.В.Хабакова: 0 - неокатанные, угловатые; 1 балл - плохо окатанные со слегка закругленными углами и ребрами; 2 балла - умеренно окатанные со сглаженными углами и ребрами, но с сохранившейся первоначальной формой граней; 3 балла - хорошо окатанные, округлые, без выраженных углов, ребер, граней; 4 балла - совершенно окатанные, эллипсоидальные или сферические.

Форма и окатанность зависят от свойств горных пород, условий транспортировки обломков и их размера. Степень окатанности увеличивается от дальности и длительности перемещения обломков в ряду образований: элювиальных - склоновых - ледниковых - флювиальных - прибрежно-морских. В последних чаще можно наблюдать идеально окатанные гальки и гравийные зерна разных пород, в том числе кварца. Слабо окатываются мелкие песчаные зерна, хорошо - галька и гравий. Валуны в русле могут обрабатываться движущимися над нами обломками, сами не перемещаясь. Степень обработанности их разных сторон при этом бывает резко неодинаковой.

Важным для определения генезиса отложений является наличие штрихов - борозд на поверхности обломков. Штрихованные валуны и гальки характерны для морен; штрихи вытянуты чаще субпараллельно и вдоль длинной оси обломка, иногда пересекаются. Штриховка обычно сочетается со сглаженной поверхностью, а иногда и утюгообразной формой. Наиболее хорошо штриховка заметна на валунах и гальках известняков, мраморов, алевролитов, песчаников, сланцев. Борозды образуются также на валунах среди морских отложений приполярных морей или в аллювии в связи с движениями льдин на реке или припайных льдов, в которые могут вмерзать валуны. В отличие от ледниковых, эти борозды чаще свойственны одной плоской стороне обломка, менее глубоки.

В некоторых случаях для установки генезиса отложений и направления движения наносов используется ориентировка анизометричных обломков. С помощью компаса она может определяться по отношению к странам света (абсолютная ориентировка) и по отношению к поверхности наслоения и косым слойкам (относительная ориентировка). Абсолютная ориентировка удлиненных и уплощенных обломков устанавливается при определении азимута и угла падения короткой оси или плоской стороны обломка.

При описании заполнителя, а также гравийно-песчаных отложений указываются гранулометрический и минеральный состав, особенности распределения частиц и т.д.

Гранулометрический состав в поле определяется весьма приближенно. Способы определения алевритоглинистых отложений даны выше. При изучении песчано-гравийного заполнителя используется трафарет М.М.Васильевского, но лучше, если имеется возможность рассева на ситах. Данные о гранулометрии заполнителя важны, поскольку от него зависит распределение золота и платиноидов в вертикальном разрезе россыпей. Известно, что при песчано-гравийном заполнителе эти минералы скапливаются на спае и в трещинах плотика, а при глинистом заполнителе распределение их более равномерное.

Минеральный состав песчано-гравийных зерен устанавливается с помощью лупы. По содержанию основных минералов определяется минеральный тип заполнителя или породы в целом. Особый интерес представляет выяснение минерального состава шлихов, полученных при опробовании выработок. В них, кроме золота и платиноидов, могут быть и другие ценные минералы. Следует учитывать также, что содержание золота и платиноидов обычно возрастает с увеличением выхода тяжелой фракции, особенно (для золота) сульфидов и гидроокислов железа.

Гранулометрический и минеральный состав заполнителя, особенности которого могут быть использованы для выяснения распределения золота и платиноидов, а также для расшифровки климатической обстановки прошлого и в целях стратиграфии, уточняется в камеральных условиях.

Окраска отложений может быть первичной и вторичной. Первичная возникает во время образования осадка; она зависит от его состава и отражает (подчеркивает) текстурные особенности отложений. Вторичная окраска вызывается наложенными процессами: окислением (красные, коричневые тона) или восстановлением (зеленоватые, голубоватые тона) железистых соединений. Текстурные особенности отложений при этом могут проявляться или, наоборот, затушевываться.

Первичная окраска помогает определению характера источника питания в области сноса, а также генезиса отложений; она учитывается, кроме того, при корреляции разрезов, датировке отложений.

При описании включений - незначительной и специфической части породы (конкреций, редких валунов в песке, органических остатков и т.д.) - указывается их состав, размер, форма, характер расположения, количество, степень сохранности. Изучение их важно для определения генезиса, возраста и истории накопления осадков.

Вторичные изменения могут касаться вещественного состава, а также текстуры. Изменения первого роды, обычно связанные с выветриванием или цементацией отложений (окислением пирита, разложением вещества, ожелезнением, карбонатизацией и т.д.), описывают по их характеру, интенсивности, наличию новообразований, частоте встречаемости. Развитие гидроокислов железа нередко может служить косвенным признаком золотого оруденения. Цементация осложняет извлечение золота и платиноидов, как и глубокое химическое выветривание, превращающее отложения в глину. Выветрелость может использоваться в стратиграфических и прикладных целях: сильно выветрелые обломки типичны для донеогеновых отложений, наличие выветрелых обломков в современном или верхнечетвертичном аллювии указывает на их переотложение и подсказывает необходимость поисков более древних продуктивных отложений.

Среди вторичных изменений текстур в россыпях в зоне вечной мерзлоты относительно часто отмечаются криогенные явления. Различаются: деформации слоев, связанные с пучением грунтов; земляные жилы (псевдоморфозы по ледяным клиньям), выполненные материалом вышележащих отложений, в том числе непродуктивных; диапировые внедрения подстилающих выветрелых коренных пород или рыхлых отложений (сильно глинистых осадков, лигнитов) в продуктивный пласт. Эти явления искажают «нормальное» распределение благородных металлов в продуктивном пласте и осложняет подсчет запасов, снижая его достоверность.

Кроме рыхлых отложений, изучается плотик - один из основных элементов разреза продуктивных образований, от характера которого зависят особенности распределения золота и платиноидов в плане и глубина их проседания по трещинам коренных пород. Его изучение способствует качественному опробованию россыпи, объективной оценке данных опробования и, кроме того, позволяет уточнить геологическую карту и выявить местоположение коренных источников питания.

Для коренных пород плотика дается их петрографическая характеристика, устанавливаются элементы залегания, описываются трещины (элементы залегания, ширина зияния, интенсивность трещиноватости по количеству трещин на единицу длины, глубина проседания обломочных частиц и их состав), отмечаются жилы и прожилки кварца, сульфидизация и другие признаки рудной минерализации. При выветрелом плотике рассматриваются состав и мощность элювия, наличие в нем просевших сверху обломков, характер переходов в невыветрелые породы и т.д.

Поверхность плотика зависит от состава, текстуры, характера трещиноватости и степени выветрелости коренных пород, генезиса и условий формирования налегающих на них осадков.

В аллювиальных россыпях по строению поверхности различаются:

1)    ровный «мягкий» плотик, сложенный элювиальной или осадочной глиной, дресвой выветрелых интрузивных пород;

2)     плотный скальный плотик с более или менее ройной поверхностью, развивающейся обычно на слабо выветрелых однородных устойчивых породах;

3)     плотный скальный плотик с неправильной формы карманами, бороздами, выступами, свойственными чаще карбонатным породам;

4)     ребристый плитчатый трещиноватый плотик на крутонаклонных пачках чередующихся песчаников, алевролитов, сланцем;

5)     крупноглыбовой плотик с грубонеровной поверхностью им монолитных невыветрелых преимущественно интрузивных породах.

Первые два вида плотика неблагоприятны, дли концентрации в нем золота и платиноидов, которые в этом случае скаплиянются лишь в отложениях над плотиком. Последние три вида благоприятны для концентрации этих минералов. Особенно выделяются сильно трещиноватые разности коренных пород, в которые легко проседает основная масса золота и платиноидов; в некоторых случаях именно в них может быть полностью заключен продуктивный пласт.

Морские россыпи отличаются ровной поверхностью плотика даже при большой неоднородности его состава и прочностных свойств.

Описание разрезов сопровождается зарисовками Масштаб их может быть различным, обычно в пределах 1:10 – 1:200), желательно без искажения соотношений в разных направлениях. Из основных логических разностей отложений отбираются образцы и пробы на гранулометрический, минералогический и палинологический (в опорных разрезах) анализы, на создание эталонной коллекции.

Наиболее полно отложения могут быть изучены в шурфах, траншеях, рассечках и других горных выработках. При бурении, особенно ударно-канатном, возможности изучения резко снижаются. Однако и в этом случае по выжелоненному материалу можно выделить основные литологические разности пород, определить петрографический состав (иногда форму и степень окатанности) обломков, минеральный состав заполнителя.

3.1.2. Определение генезиса

Определение генетических типов рыхлых отложений важно, поскольку каждому из них присущи свои особые закономерности залегания, строения и условий концентрации и рассеяния обломочных частиц ценных минералов. Особое значение имеет выделение фаций внутри генетического типа, так как именно в них наиболее отчетливо проявлена динамика формирования осадка, определяющая дифференциацию частиц по гидравлической крупности.

Генетический тип отложений и их фации определяются по комплексу признаков. В горах и на денудационной холмистой равнине генезис отложений устанавливается, прежде всего, по их связи с элементами рельефа. При определении генезиса погребенных отложений основное значение приобретают литологические и текстурные признаки отложений. Краткая характеристика генетических типов отложений дана ниже. При этом рядом с названием генетического типа отложений указывается индекс, обозначаемый начальной латинской строчной буквой соответствующего названия. Для отложений смешанного генезиса применяют составные индексы (например, аллювиально-делювиальные - (ad).

Элювий (е) представляет топографически не смещенные рыхлые продукты выветривания горных пород, формирующие кору выветривания. Характерным признаком элювия являются тесная зависимость состава от материнской породы и постепенность перехода к ней. Различаются термо-криогенный и хемогенный элювий.

Термо-криогенный элювий, связанный с температурным и морозным выветриванием, образует маломощный (1-3 м) слой из дресвы, щебня и глыбовых отложений с песчано-алевритовым и глинистым (гидрослюды) материалом в промежутках.

Хемогенный элювий (кора химического выветривания), образующийся при химическом выветривании в условиях влажного теплого климата, представлен светлыми и пестроцветными глинистыми образованиями (каолинит, монтмориллонитом и др.), книзу постепенно переходящими в дресву, щебень, сохраняющими текстуру материнской породы. При жарком влажном климате со сменой сухих и влажных сезонов образуется латерит. Мощность коры выветривания достигает 40 - 60 м.

Склоновые или коллювиальные отложения (с) состоят из нескольких генетических типов отложений (обвальных, осыпных, оползневых, десерпционных, солифлюкционных - s, делювиальных - d). В различных климатических и геоморфологических обстановках, а также в зависимости от состава и свойств коренных пород склона разные генетические типы имеют неодинаковое развитие.

В горных районах наиболее распространены десерпционные, солифлюкционные, отчасти делювиальные отложения и смешанные их разности. Все эти отложения образуются при незначительном перемещении продуктов выветривания и характеризуются малой степенью механической обработки и дифференциации обломочного материала.

Мощность склоновых отложений увеличивается к подножию склонов и тектонических уступов, на вогнутых перегибах склонов от 0,5 - 1 м до 30 - 40 м. Обычно они перекрывают аллювий в тыловой закраине террас, иногда всю террасу или серии террас, образуя склоновые шлейфы, террасоувалы.

Аллювий (а) - сложные по строению и условиям образования отложения русловых водотоков (постоянных и временных) на дне долин.

Характер аллювия зависит от порядка долин, геоморфологической обстановки, динамической фазы развития долины. Вниз по течению по мере нарастания порядка долины происходит усложнение фациального строения аллювия и увеличение его нормальной мощности, соответствующей разнице высот между дном русла и уровнем паводковых вод. В долинах низких (первого-второго) порядков этот аллювий, который принято называть ложковым или распадковым, отличается слабой степенью сортированности отложений, представленных русловыми фациями, нередко участием в его разрезе склоновых отложений. В горных областях он состоит из щебнисто-галечного материала с суглинисто-супесчаным заполнителем.

Среди собственно аллювиальных отложений (аллювия водотоков высоких порядков и отчасти средних) выделяются русловые, пойменная и старичная фации. Группа русловых фаций представлена галечными (в горах) или сортированными гравийно-песчаными косослоистыми отложениями (на равнине). Пойменная фация представлена супесями и суглинками с линзами песка. Старичную фацию образуют в основном алевритоглинистые отложения, часто с прослоями торфа. Наиболее полно все эти фации развиты в аллювии равнинных рек; для горных рек характерно развитие русловых фаций и слабое развитие или отсутствие старичной фации.

Среди группы русловых фаций обычно различают две фации - пристрежневую из крупнообломочных галечников с валунами, залегающими в нижней части аллювия, и прирусловых отмелей из менее грубых и более сортированных галечников со значительным содержанием песка. Самые нижние горизонты аллювия нередко слагаются слабо сортированными щебнисто-галечными отложениями со значительным содержанием глинистого материала, которые представляют самостоятельную донную (по Е.Я.Синюгиной) фацию. Каждой из этих фаций присущи свои особенности распределения золота и платиноидов.

На мощности и строении аллювия и связанных с ним россыпей существенно сказывается его динамическая фаза. Различается аллювий инстративный, формирующийся в ходе врезания водотока, перстративный, формирующийся в условиях динамического равновесия, и констративный, образующийся в фазу аккумуляции аллювия [34,72]. Для аллювия инстративного характерны грубый гран-состав и пониженная мощность отложений, представленных только русловой фацией, наклон поверхности плотика к осевой части долин; для перстративного свойственно полное развитие всех фаций, наиболее высокая степень сортированности отложений и окатанности обломков, нормальная мощность аллювия; для констративного характерно налегание разновозрастных пачек аллювия друг на друге, господство русловых фаций, повышенные против нормы мощности.

Диагностическими признаками аллювия являются: залегание в виде протяженных узких лент; относительно ровная субгоризонтальная в поперечном сечении подошва, нередко волнистая, осложненная продольными ложбинами; закономерные изменения отложений вниз по течению по мере возрастания порядка долин (увеличение степени сортированности по крупности, окатанности обломков, разнообразия их петрографического состава); сложность строения - наличие различных фаций, находящих отражение в составе отложений; текстура: субгоризонтальная, крупнолинзовидная, реже косая с черепитчатым расположением уплощенных галек с наклоном их против течения (у русловых галечников), косая и диагональная с наклоном в 20 - 30° слойков вниз по течению (у песков русловых фаций), косоволнистая и параллельная (у песков фации прирусловых отмелей), горизонтальная, полого-волнистая, ленточная (в супесчано-глинистых отложениях пойменной и старичной фаций).

Пролювий (р) представляет собой отложения субаэральных концевых выносов эрозионных долин, слагающие конусы выноса. В пролювии наземных дельт и крупных конусов выноса различаются потоковая, веерная и застойноводная фации. Потоковая фация, свойственная вершинной зоне конуса выноса, представлена галечниками и линзами валунников, глинистых щебней, супесей и суглинков. Именно с ней связаны промышленные концентрации золота. Веерная фация, слагающая внешнюю зону конуса выноса, представлена супесями, суглинками, песками. Застойноводная фация свойственна периферии конуса выноса и сложена карбонатными глинами, супесями, мергелями. Мощность пролювия, наибольшая в вершинной зоне, колеблется от нескольких метров до десятков и даже сотен метров. Последние цифры характерны для подножий воздымающихся по разломам гор, межгорных тектонических впадин.

Озерные отложения (J) представлены осадками, состав и мощность которых зависит от происхождения и размера озер, климата и других факторов. Среди относительно крупных озер в зоне гумидного климата различаются: пляжевая фация, состоящая из галечников, гравия и песков с прослоями суглинков; донная фация из алевритов, глин, суглинков, супесей, сапропелей.

Карстовые образования (k) связаны с заполнением полостей в растворимых породах. Практическое значение для россыпей имеют отложения в карстовых котловинах. Размеры и форма последних разнообразны и находятся в зависимости от особенностей трещиноватости, раздробленности и состава коренных пород. Мощность отложений различная, иногда достигает 100 - 200 м.

Различаются элювиально-коллювиально-карстовые (eck) и флювиально-карстовые (fk) образования.

Первые представлены щебнисто-глинистыми отложениями беспорядочной текстуры, иногда с элементами грубой слоистости, наклоненной к центру котловины. В разной мере выветрелые и разной крупности обломки состоят исключительно из пород бортов котловины.

Флювиально-карстовые отложения формируются в карстовых котловинах на днищах долин. Они связаны с процессами водно-руслового переноса и сортировки обломочного материала, в результате чего накапливаются своеобразные отдаленные аналогии аллювия и пролювия, представленные суглинисто-галечными отложениями со щебнем.

В крупных карстовых котловинах, кроме флювиально-карстовых, нередко встречаются элювиально-карстовые, слагающие базальные горизонты рыхлых образований, и коллювиально-карстовые - в бортовых частях. Для этих отложений в целом характерно: залегание в котловинах; разнообразие происхождения и состава; резкая смена фациальных и литологических разновидностей; значительная глинистость и слабая сортированность отложений по гранулометрии, местами вообще отсутствующая; сложность текстур и деформированность.

Эоловые отложения (v) представлены эоловыми песками и эоловыми лессами. Пески хорошо сортированы, состоят из хорошо окатанных зерен, преимущественно кварца. Слоистость косая, местами (в редких глинистых прослоях) горизонтальная. Пески формируют дюны, барханы, гряды; их мощность до 50 - 100 м. Эоловые лессы представлены алевритом существенно кварцевым, пористым карбонатным, неслоистым с элементами слоистости при наличии погребенных почв.

В значительной мере с ветровой деятельностью связаны также покровные суглинки, которые в северных районах характеризуются высокой льдистостью.

Ледниковые образования (g) включают морены (og), флювиогляциальные (fg) и ледниково-озерные (gf) отложения.

Морены состоят из беспорядочной смеси глыб, валунов, щебня, гальки, дресвы, песка и глины с разным количеством указанных компонентов, которая включает крупные блоки - отторженцы. Обломки разной формы и степени обработанности, иногда утюгообразные штрихованные с пришлифованной поверхностью; состав разный, иногда очень дальнего переноса (эрратические валуны). Мощность мореных отложений до 100 м и более.

Флювиогляциальные внутриледниковые («озовые») отложения, слагающие озовые гряды, представлены хорошо промытыми галечниками, гравием и песками с невыдержанной горизонтальной, косой и наклонной слоистостью; характерна резко меняющаяся мощность (не более 10 м) и крайне неровная подошва отложений. Приледниковые (зандровые) отложения отличаются большей выдержанностью состава слоев по латерали и плавным снижением мощности (при максимуме в 40 - 50 м) в дистальном направлении.

Ледниково-озерные отложения в наиболее типичной разновидности сложены ленточными глинами, для которых характерна идеально выраженная горизонтальная слоистость с ритмическим чередование тонких (около 1 мм) зимних глинистых слойков и более мощных летних алевритовых и тонкопесчаных.

Морские отложения (m) прибрежной части моря включают осадки пляжа, подводного берегового склона и лагун.

Пляжевые отложения представлены галечниками, гравием, песками с редкими обломками раковин. Пески иногда содержат темные (черные, красные) песчаные слойки, резко обогащенные тяжелыми минералами и представляющие собой естественный шлих. Характерна косая слоистость - чередование параллельных и плавно сходящихся (клиновидных) серий слойков, наклоненных к морю и реже (в тыловой части) к суше; так же наклонены уплощенные гальки с длинной осью параллельно берегу. Галька обычно хорошо окатанная с гладкой поверхностью; в «холодных» разновидностях отложений отмечаются штрихи на крупной гальке и валунах; состав их однородный при абразии скальных пород и разнообразный при перемыве ледниковых и аллювиальных отложений. Подошва пляжевых отложений ровная субгоризонтальная, слегка наклонная к морю.

Для отложений подводного берегового склона характерны песок, алевриты, ракушняк; в «холодных» разновидностях встречаются обломки разной формы и степени окатанности, иногда со штрихами.

Состав лагунных отложений зависит от характера поступающего с прилежащей суши материала и меняется от алевритоглинистого до галечно-щебнистого материала.

3.1.3. Стратиграфические исследования

Стратиграфические исследования в комплексе с литолого-фациальными и опробованием позволяют определить геологическую позицию, историю и обстановку формирования, преобразования и денудации россыпей, правильно оценить экзогенные условия россыпеобразования в конкретных условиях, отработать стратиграфические критерии поисков, что особенно важно при геологических исследованиях во впадинах. Практически эти исследования сводятся к выяснению последовательности напластования и датировке продуктивных и вмещающих их отложений, выяснению климатической обстановки осадконакопления. Этим целям служат послойные описания отложений (см. подразд. 3.1.1.) с установлением порядка их напластозания, применение прямых и косвенных геохронологических методов. К прямым методам, позволяющим определять возраст отложений в годах, относятся «астрономические», радиологические и физико-химические. Среди косвенных методов - биостратиграфические, геологические, геоморфологические, изотопные, физические. Все перечисленные методы применяются для расчленения четвертичных отложений, главным образом второй половины этой системы (возрастной диапазон эффективного использования некоторых методов, например, «астрономических», составляет всего 8-10 тыс. лет), а некоторые из них (биостратиграфические и другие) также (или в основном) и для более древних образований. Сведения о возможностях использования различных методов и особенностях отбора образцов для целей стратиграфии содержаться в методических руководствах и указаниях по геологической съемке и поискам, изучению четвертичных отложений [44,45,47] и в монографии [67].

Разновозрастные рыхлые отложения нередко отличаются друг от друга цветом, гранулометрическим и минеральным составом, характером обломков и другими литологическими особенностями, что позволяет на основе изучения разрезов и выявления их геолого-геоморфологической позиции выделить различные слои, составить представление о стратиграфии рыхлых толщ. Важным является выяснение характера смены отложений во времени - в условиях непрерывности накопления или с перерывом. В первом случае переход одной толщи к другой постепенный, во втором - резкий с размывом или с другими признаками перерыва. К последним относятся погребенные почвы и автохтонные торфяники, наблюдения над которыми следует, поэтому проводить особенно тщательно.

При описании разрезов особое внимание уделяется поискам ископаемых органических остатков, по которым наиболее определенно устанавливаются возраст, климатические условия образования и генезис отложений. Большое значение имеют кости позвоночных (для датировки неоген-четвертичных континентальных отложений особую ценность представляют зубы млекопитающих), раковины моллюсков, растительные остатки, предметы быта и каменные орудия труда первобытного человека. В связи с редкостью таких находок и ценностью их для стратиграфических и других целей каждая из них сопровождается детальным описанием условий залегания отложений, их зарисовкой, указанием точного местоположения находки в разрезе. При изучении наиболее полных (опорных) разрезов; кроме шлиховых проб и образцов для минералогического анализа, отбираются образцы на палинологический и диатомовый анализ, а иногда - на физические и физико-химические виды анализа.

Для палинологических исследований четвертичных отложений, являющихся основными при их датировке, наиболее интересны слои с торфом и погребенными почвами, с остатками фауны и флоры, а также представленные тонким материалом. Важным является: отбор образцов по всему разрезу послойно; сгущение их отбора в отмеченных выше перспективных слоях до 3-5 см из плотного торфа; соблюдение мер предосторожности во избежание засорения образцов пыльцой и спорами из смежных слоев (поэтому нельзя отбирать образцы из скважин ударно-канатного бурения) или современной пыльцой; необходимое количество материала (не менее 0,2-0,3кг).

Важную роль в стратиграфических исследованиях играет метод корреляции, основанный на выявлении и учете характерных особенностей осадков (по составу, условиям залегания) разобщенных участков, установление черт сходства в целях сопоставления и использования известных опорных разрезов для датировки отложений слабо изученных районов. Специфической разновидностью его можно считать метод сопоставления аллювиальных отложений путем прослеживания уровней террас вдоль долин.

Стратиграфическое расчленение разновозрастных отложений осуществляется в соответствии со «Стратиграфическим кодексом СССР», руководствами и указаниями по геологической съемке [47, 55, 44,13, 67, 35, 45] (табл. 19).

В закрытых и плохо обнаженных районах в качестве стратотипов свит используются разрезы колонковых скважин. Стратегии свиты может быть составным, установленным по разрезам двух-трех скважин, расположенных обязательно в пределах одной разведочной площади.

Первым шагом в создании стратиграфической схемы рыхлых отложений будет выделение вспомогательных литостратиграфических подразделений (пачек и пластов) на отдельных ключевых участках, где сосредоточены геологоразведочные работы. Им обычно присваивают порядковую нумерацию от древних к молодым. И только на следующем этапе изучения при соблюдении всех требований стратиграфического кодекса к стратотипу выделяют свиты.

Итоговыми графическими документами литолого-фациальных стратиграфических исследований являются схемы соотношения рыхлых образований разного возраста, карты литолого-фациальных разновидностей базальных горизонтов кайнозойских отложений с изогипсами плотика (составляются, главным образом, для впадин), а с учетом данных опробования и изучения полезного компонента, так же геологические разрезы россыпей и комплексные продольные профили последних.


Шкалы Фаунистические команды Европейской части СССР

Этапы развития

человека

Альпийская стратиграфическая шкала Внеледниковая зона Европейской части СССР Западная и Средняя Сибирь (при несовпадении названий горизонты Ср. Сибири даны в косых скобках)
Общая стратиграфическая

Геохронологическая,

тыс. лет

палео-

маг

нит-

ная

система отдел Раздел Звено

Над-

гори-

зонт

Горизонт

Над-

гори-

зонт

Горизонт
Четвертичная (антропогеновая) Голоцен QIV 10 Брюнес Голоценовые

Австралолипитеки и другие древние формы Australopithecusbaisei

Архантропы-питекантропы s. l.

Australopithecus(Homo) habilis

Неандертальцы– Homo sapiens

Современные положения
Плейстоцен Верхнее QIII 95-100 Верхнепалеолитический поздний Вюрм верхний Валдайский Верхневалдайский (осташковский) Зырянский

Сартанский

(верхнезырянский)

средний Средневалдайский (молого-шекснинский)

Каргинский

(среднезырянский)

нижний

Нижневалдайский

(калининский)

Ермаковский

(нижнезырянский)

/муруктинский/

Среднее QII 275-380 ран-ний Рисс-вюрм Микулинский Казанцевский
Рисс верхний Средне - русский Московский Бахтинский Тазовский
средний Одинцовский Шитритинский
Хазарский: Mammuthus chosaricus нижний Днепровский Самаровский
Сингальский:Paleoloxodon anticuus, Elasmotherium sidricum Миндельрисс Лихвинский Тобольский
Нижнее QI 730-780

Тираспольский:

Archidiscodon trogontheril

(= Wusti),

Dicerorhimus kirchbergensis,

Equus mosbachensis

Гюнц Окский Шайтанский /лебедский/
Дунай-гюнц Днестрововский Колкотовский Талагайкинский

Олдувей

Харамильо

Матуяма

Платовский
Михайловский

Эоплей – 3

Стоцен N2-Q1

1800 Таманский: Archidiscodon meridionalis tamanensis, Paracamelus kujalnensis, Equus sussenbornensis Морозовский (апшерон) Кочковский

Верх

нее

Сибирский Ногайский

Ниж

нее

Одесский: Archidiscodon meridionalis meridionalis, Equus robustus, Bilson suchovil Жеваховский
Бошерницкий
Хапровский: Archidiscodon gromovi, Dicerorhinus etruscus, Elasmotherium sp., Equus stenotis, Anancus arvernensis Дунай Дунай Домашкинский
Неоген

Плио

цен

Акча

гыл N23

Бибер-дунай Бибер-дунай Южнорусский /акчагыл/

3.1.4. Составление геологических разрезов

 Геологические (литологические) поперечные и продольные разрезы отражают распределение" золота и платиноидов по вертикали и горизонтали, выявляют связь между их содержанием и геологическим строением россыпи.

Поперечные разрезы дают возможность определить степень добитости горных выработок, необходимость проходки дополнительных выработок для полного оконтуривания металлоносного пласта, служат основой для подсчета запасов и составления продольного разреза. По каждой разведочной линии по мере ее проходки составляются рабочие разрезы, а после завершения работ и обработки результатов разведки - чистовые разрезы. Графической основой поперечного разреза служит составленный по данным нивелирования профиль, на котором изображены рельеф дневной поверхности и горные выработки. Вертикальный масштаб поперечного разреза обычно в 10 раз крупнее горизонтального. Последний же зависит от размеров и форм рельефа, длины разведочной линии, сложности строения россыпи, интервалов опробования и изменяется в пределах 1:500 - 1:2000. Наиболее употребительны следующие масштабы: вертикальный 1:100, горизонтальный 1:1000.

Используя данные первичной документации горных выработок, геолог отмечает по каждой из них границы литологических, генетических и возрастных разновидностей рыхлых отложений, состав плотика, границы водоносных, мерзлых и талых горизонтов, содержание металла по интервалам опробования. При соединении границ раздела разновидностей рыхлых отложений и других геологических элементов между выработками применяются известные правила составления геологических разрезов: границы раздела отложений одного и того же возраста, генезиса и состава соединяются обычно плавными линиями; граница-подошва отложений, с размывом налегающих на более древние образования, должна срезать стратиграфические границы последних.

Литологический состав показывается условными знаками (рис. 25). Генезис отложений, обозначенный индексом, проставляется слева от возрастного индекса.

Индексация возраста отложений должна проводиться в соответствии с существующими требованиями [69,45]. Для четвертичных отложений буквенный индекс не ставится, за исключением толщ, объединяющих четвертичные и дочетвертичные образования (например, N2-Q1); их возраст обозначается только римской цифрой, которая имеет размер прописной буквы и ставится на уровне строки: нижнечетвертичные отложения - I, среднечетвертичные - II,верхнечетвертичные - III, современные - IV. Справа от цифрового индекса ставятся буквенные индексы более мелких подразделений, причем индексы региональных горизонтов и надгоризонтов пишутся латинскими прямыми строчными буквами, а индексы подгоризонтов, серий, свит, и т.п. — курсивными.


Рис.25. Условные обозначения к геологическим разрезам:

1 - почвенно-растительный слой; 2 - торф; 3 - лед; 4 - глина; 5 - алеврит, ил; 6 - песок; 7 - дресва; в - гравий; 9 - щебень; 10 - галька; 11 - глыбы; 12 - валуны; 13 - раковины моллюсков; 14 - остатки позвоночных; 15 - листовая флора; 16 - шишки; 17 - обломки древесины; 18 - растительный детрит; 19 - сланцы; 20 - песчаники; 21 - песчанико-сланцевые породы; 22 - конгломераты, гравелиты; 23 - карбонатные породы; 24 - пикриты; 25 - базальты; 26 - андезиты; 27 - дациты; 28 - липариты; 29 - трахиты; 30 - туфы; 31 - ультрамафиты (дуниты, перидотиты, пироксениты и др.); 32 - габбро; 33 - диориты; 34 - граниты; 35 - сиениты; 36 - «зеленые» сланцы; 37 - амфиболиты; 38 - кристаллические сланцы; 39 - мраморы; 40 - кварциты; 41 – гнейсы.

В случае индексирования местных подразделений индекс регионального горизонта не показывается. Не расчлененные по возрасту четвертичные отложения обозначаются только генетическим индексом (например: а - аллювиальные отложения, стратиграфически нерасчлененные). Если аллювиальные, озерные или морские отложения слагают несколько террас, относящихся к одному стратиграфическому подразделению, справа над буквенным индексом генетического типа проставляются либо порядковый номер террасы арабской цифрой, либо начальные буквы ее латинизированного названия, например: а2III - верхнечетвертичные аллювиальные отложения второй террасы; 1bIII - верхнечетвертичные озерные отложения «бийской» террасы. Вместе с тем на практике очень часто возраст четвертичных отложений для удобства чтения обозначают буквенным индексом.

Границы промышленного пласта отмечают по каждой выработке в соответствии с содержаниями полезного компонента и действующими кондициями. Между выработками они соединяются прямыми линиями. По латерали промышленный пласт ограничивается вертикальными линиями по середине между выработками с промышленным и непромышленным содержанием металла. Для отображения границ металлоносного пласта обычно используют красную линию.

Рис.26. Комплексный продольный профиль:

I - диаграммы строения месторождения в продольном профиле: 1 - днище главной долины; 2 - терраса главной долины; 3 - днища притоков; 4 - поло­жение россыпи; 5 - коренные породы; 6 - жилы, дайки и другие возможные коренные источники

II - диаграммы продуктивности россыпей по участкам месторождения: 1 - днище главной долины; 2 - террасы главной долины; 3 - днища долин притоков; 4 - среднее содержание по россыпи днища главной долины; 5 - участок поступления золота из коренных источников Усл. обозн. к рис.26

В основании поперечного разреза по горизонтали располагают таблицу, на которой под каждой выработкой отмечают (сверху вниз): номер выработки; абсолютную или относительную отметку ее устья, м; расстояние между соседними выработками, м; глубину выработки, м; мощность торфов, м; мощность песков, м; мощность массы, м; среднее содержание на массу, г/м3 или мг/м3 , среднее содержание на пласт, г/м3 или мг/м3; вертикальный запас, г/м2 или мг/м2 (на массу или на пласт).

Продольные разрезы делают на всю россыпь определенного эрозионного уровня, либо на отдельные сложные ее участки. Они составляются на основании поперечных разрезов, пересекающих россыпь. Для аллювиальных россыпей графической основой служит продольный профиль дна долины или террасы, на которой нанесены по одной характерной (в отношении распределения полезного компонента, геологической и геоморфологической позиции) горной выработке каждого поперечного разреза. Обычные соотношения масштабов вертикального к горизонтальному 1:1.0 - 1:50 при разном удобном для иллюстрации горизонтальном масштабе, зависящем от длины и продольного уклона россыпи, мощности рыхлых отложений и других факторов (чаще он составляет 1:2000 - 1:10000). Рыхлые отложения показываются в обобщенном виде (возраст, генезис). Промышленный пласт показывается так же, как и на поперечных разрезах. Геологическая характеристика разреза дополняется данными об известном или предполагаемом положении и минеральном типе коренных источников.

Кроме того, при подготовке материалов подсчета запасов для апробации их в ГКЗ (ТКЗ) составляется комплексный продольный профиль россыпи (по Е.Я.Синюшной), иллюстрирующий изменение основных характеристик вдоль россыпи (рис. 26).

3.2. ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Надежность результатов разведочных работ в значительной мере зависит от полноты геоморфологической характеристики россыпного месторождения, позволяющей более обоснованно планировать разведочные работы и более точно оконтуривать и подсчитывать запасы.

Основной задачей исследований является установление морфологии и условий залегания россыпей, прямо влияющих на достоверность оконтуривания запасов. Конкретные задачи геоморфологических исследований зависят от типовых характеристик россыпей, установленных на поисковой стадии: генезиса, возраста, динамического режима формирования и условий последующего сохранения россыпей в современном рельефе.

_________________________

III - диаграммы крупности золота (мм) по классам: 1 - менее 0,5; 2 - (0,5-1); 3 - (1-2); 4 - (2-4); 5 - (4-8); 6 - более 8; IV - диаграммы окатанности золота в классе 2-4 мм: 1-5 - г окатанность: 1 - плохая, 2 - слабая, 3 - средняя,

4 - хорошая, 5 - совершенная

V - диаграммы ширины днища россыпи: 1 - днища, 2 - россыпи VI - диаграммы средней мощности пласта в днище главной долины (по блокам): 1 - в надплотиковой части; 2 - в коренных породах.


Генезис россыпи взаимосвязан с определенным рельефом и формой в плане (линейной для аллювиальных россыпей, изометричновеерообразной для пролювиальных и т.д.), поэтому в задачи геоморфологических исследований входит установление всех золотоносных элементов рельефа и их увязка в единое месторождение или комплекс месторождений, в соответствии с морфогенетическими эталонами, определенными при поисках, и с учетом индивидуальных особенностей россыпей, выявленных в процессе разведки.

При разведке аллювиальных и аллювиально-склоновых россыпей, устанавливаются элементы долинного рельефа: террасы, террасоувалы, современные русла и поймы, древние днища и тальвеги. По принадлежности к элементам рельефа выделяются россыпи: долинные, террасовые, террасоувальные.

Определяются особенности пространственного соотношения россыпи с элементами рельефа в долинах разных порядков. Долинные россыпи, образованные реками низких порядков, обычно имеют довольно простое строение (рис. 27-1) и достаточно легко устанавливаются разведкой. Россыпи залегают на коренном или рыхлом (ложном) плотике в пойме и на низких (от 3 до 15 м) террасах в общем контуре. В долинах более высоких порядков часто наблюдается более сложное пространственное соотношение россыпи с элементами долинного рельефа (рис. 27-2). Россыпь в плане «наложена» на различные элементы рельефа — пойму, террасы, склоны, не совпадая полностью ни с одним из них и сохраняя план, отвечающий более раннему (гипсометрически более высокому) уровню днища долины. При таком строении россыпи золотоносные пласты могут находиться на «неудобных» для их залегания склонах, увалах, уступах террас и отсутствовать на площадках террас и даже в тальвегах.

Для россыпей, расположенных в крупных долинах, (выше V порядка), характерно сложное распределение металла в плане: наличие продольных, поперечных, диагональных россыпей, невыдержанных по простиранию и ширине и вместе, как правило, составляющих сложнопостроенные залежи (см. рис. 2). Разведка этих залежей требует тщательного геоморфологического анализа, учитывающего возможность поступления металла из долин притоков, а также за счет размыва коренных источников непосредственно на месте формирования россыпи.

Россыпи низких террас обычно являются составной частью долинных россыпей. Золотоносные пласты, расположенные на средних и высоких террасах, пространственно отделены от долинных россыпей. Важно установить степень деформированности террасовых и террасоувальных россыпей в результате эрозионной деятельности мелких русловых потоков, образующих на их поверхности лога, борозды, ложбины и частично переотлагающих в них золото из террасовых и увальных россыпей. Россыпи логов и других малых эрозионных форм могут служить признаком для обнаружения выше по склону террасовой и террасоувальной россыпи (см. рис.27-3).


Рис.27. Схемы размещения россыпей разных генетических типов: Цифры в кружках: 1-3 — аллювиальные россыпи: I — в долине низкого порядка, 2 — в симметричной долине среднего порядка, 3 — в асимметричной долине на разных стадиях ее углубления (I — на ранней, II — на промежуточной, III — на поздней); 4 — пролювиальные россыпи: а — потоковая (промышленная) зона, б — веерная (непромышленная) зона; 5 — склоновые россыпи в комплексе с аллювиальными россыпями I, II, II террас и поймы; 6 — ледниковая россыпь в долине в пространственном сочетании с аллювиальными россыпями (доледниковыми и послеледниковыми); 7 — сложный комплекс погребенных морских, аллювиальных и ледниковых россыпей в прибрежно-морской зоне: а — в плане, б — в разрезе; 8 — сложный комплекс погребенных пролювиальных и аллювиальных россыпей внутренних дельт.

1 — пойма; 2-5 — террасы; 6 — склоны; 7-77 — рыхлые отложения: 7 — аллювиальные (а), 8 — склоновые (с), 9 — пролювиальные (р), 10 — ледниковые (g), 11 — морские (m), 12 — современные-верхнечетвертичные (QIII-IV) 13 — средне-верхнечетвертичные (QII-III) 14 — нижне-среднечетвертичные (QI-II), 15 — неогеновые (N), 16 — нижнемеловые (KI), 17 — нерасчлененные констративные толщи; 18 — коренные породы; 19-24 — россыпи: 19 — аллювиальные, 20 — пролювиальные, 21 — склоновые, 22 — алювиально-склоновые, 23 — ледниковые; 24 — морские; 25 — контуры погребенных россыпей в плане.

В строении пролювиальных россыпей главное промышленное значение имеет потоковая зона конусов выноса (рис. 27-4), где происходит основная разгрузка материала руслового потока при резком выполаживании его продольного профиля. В рельефе этой части конусов выноса выражены ложбины стока, веерообразно расходящиеся от основания конуса. Ложбины стока формируются в периоды активизации эрозионной деятельности, и с ними обычно связаны повышенные приплотиковые концентрации золота. Периферическая часть конуса выноса — веерная зона, с преимущественным рассеянием золота и непромышленной золотоносностью. Геоморфологические исследования направлены на выявление наиболее продуктивных элементов строения конусов выноса: участков максимальной разгрузки обломочного материала, линейных эрозионных форм, развитых в пределах пролювиальных конусов, а также выше и ниже по течению; участков пространственного сближения конусов выноса и образования предгорных пролювиальных шлейфов. В современном рельефе соответствующие формы выявляются простыми геоморфологическими наблюдениями и дешифрованием аэрофотоснимков; погребенные формы обнаруживаются лишь с помощью палеогеоморфологического анализа. Россыпи названных морфогенетических типов часто содержат преимущественно мелкое золото, что предъявляет дополнительные требования к их разведке.

При изучении склоновых россыпей выявляются участки выполаживания склонов, денудационные, эрозионные, карстовые западины, способствующие увеличению мощности золотоносных отложений. Устанавливается генетический комплекс россыпей, пространственно сопряженных со склоновыми россыпями. К их числу обычно относятся небольшие аллювиально-склоновые, ложковые и аллювиальные россыпи, для которых золотоносные склоновые отложения являются промежуточными коллекторами. В эрозионных бороздах и ложбинах, пересекающих золотоносный склон, могут встречаться обогащенные золотом гнезда и струи. На склонах террас, развитых в пределах золотоносной долины, часто образуются аллювиально-склоновые россыпи, за счет поступления золота из склоновых отложений и из террасовой россыпи (рис. 27-5).

При разведке водноледниковых россыпей изучается рельеф каналов стока ледниковых вод, к которым часто относятся и речные долины; устанавливаются промежуточные источники питания, которыми обычно являются россыпи аллювиального, элювиального, морского и другого генезиса, пространственно сопряженные в пределах одного месторождения в ледниковых районах (рис. 27-6).

Геоморфологические исследования в прибрежно-морских зонах (рис. 27-7) направлены на выяснение сложного комплекса форм и элементов рельефа — современных и древних пляжей, морских террас, устьевых частей речных долин, дельт, каньонов. Важными задачами являются: прослеживание древних береговых линий, направлений их миграции; выделение участков поступления золота в прибрежно-морские россыпи из аллювиальных россыпей; анализ эволю­ции россыпей в пределах подвижной береговой зоны. При этом используются геоморфологический, палеогеоморфологический, палеогеографический, литолого-фациальный и структурно-тектонический методы. Последний позволяет установить тектоническую предопределейность и устойчивость во времени и пространстве береговой зоны, что облегчает ее прослеживание и благоприятно с точки зрения условий формирования комплекса прибрежно-морских россыпей.

Сложные морфогенетические комплексы россыпей в границах одного месторождения выявляются в краевых частях впадин. Они формируются в обстановке внутренних дельт, с образованием аллювиально-пролювиальных россыпей конусов выноса на границах впадин и горного обрамления, рассеянной золотоносности озерно-аллювиальных глинистых отложений, выполняющих впадину, аллювиальных россыпей разного возраста, формирующихся в периоды активизации эрозии за счет рассеянной золотоносности отложений впадины и выноса золота из горного обрамления (рис. 27-8).

Применительно к геологоразведочным работам в областях развития металлоносного карста геоморфологические исследования должны способствовать выявлению карстовых западин и проведению их морфогенетической типизации. В районах развития погребенного карста для этих целей используются палеогеоморфологические и геофизические методы в сочетании со структурно-тектоническим анализом, с помощью которого выделяются ослабленные зоны, благоприятные для развития процессов карстообразования.

На морфологию и условия залегания россыпей большое влияние оказывают динамические условия формирования и последующего сохранения их в древнем и современном рельефе. Геоморфологическими исследованиями устанавливается морфодинамический тип россыпей с их особенностями строения в поперечном направлении, характером распределения металла (приплотиковым, многослойным, гнездовым и др.) и различной мощностью золотоносных пластов. В процессе геоморфологического развития территории россыпи могут быть погребены и достаточно полно сохраниться в рельефе или испытать различные преобразования (деформации), обуславливающие разную степень их сохранности.

Сохранность и условия залегания россыпей определяются на основе их морфоструктурной позиции, установленной на поисковой стадии (рис. 28-1,2,3). В морфоструктурах устойчивых новейших поднятий древние погребенные россыпи могут сохраняться в верхнем ярусе современного рельефа: на водоразделе, в верхней части склонов долин. Часть золота переотлагается в россыпи молодых долин (рис. 28-1а,1б).

В стабильных тектонических условиях древние и современные россыпи пространственно совмещены (рис. 28-2а,2б). При частичном несовпадении разновозрастных долин в плане отдельные фрагменты древних россыпей сохраняются и прослеживаются под увалами. Древние и молодые россыпи залегают в общих днищах, состоят из разновозрастных пластов и образуют протяженные россыпи долинного типа (рис. 28-3в).

В областях с переменным тектоническим режимом (рис. 28-4-7) аллювиальные россыпи могут залегать на различной глубине в современных и древних долинах. В этих условиях геологоразведочные работы сопровождаются геоморфологическими и палеогеоморфологическими исследованиями, направленными на возможно более полное выявление продуктивных элементов рельефа современных и древних долин. Палеогеоморфологические реконструкции основываются на анализе современного рельефа, в котором частично экспонируются отдельные элементы палеодолин, на использовании данных геологоразведочных работ и геофизических исследований. Элементы палеорельефа показываются на геоморфологической карте или на специальной карте погребенного рельефа.

В условиях преобладающих опусканий более древние россыпи сохраняются ниже уровня пойм современных долин, не совпадая с ними в плане (рис. 28-3). В неотектонических впадинах россыпи связаны преимущественно с древним глубоко-погребенным рельефом, не имеющим отражения в рельефе дневной поверхности. Палеогеоморфологические реконструкции во впадинах — наиболее сложный вид исследований ввиду невозможности применения наземных геоморфологических наблюдений. Изучение рельефа фундамента впадины опирается на геологоразведочные и геофизические данные, а также на дистанционные методы исследований, основанные на дешифрировании аэро - и космофотоснимков с проведением наземных заверочных маршрутов.

По изменению пространственных соотношений древних погребенных и современных россыпей вдоль долин выделяются различные типы продольной зональности (рис. 28-8-12), увеличение глубины залегания погребенных россыпей: в нижних течениях рек (рис. 28-8,10), в верховьях (рис. 28-9,11) и в отдельных тектонических блоках в разных участках долин (рис. 28-12).

Наибольшие деформации россыпей связаны с флювиальной деятельностью: размывом россыпей и переотложением золота на более низкие геоморфологические уровни в периоды эрозионного развития или переотложением в отдельные горизонты рыхлой констративной толщи в периоды аккумуляции (см. рис. 28-4-7). Особенно сложное строение россыпей характерно для районов с неоднократным чередованием периодов эрозионного и аккумулятивного развития рельефа. Геоморфологические исследования пространственного соотношения древних и современных долин должны способствовать установлению на месторождении полного комплекса россыпей разных морфодинамических типов.

Рис.28. Схемы пространственного соотношения древних погребенных и современных россыпей в связи с тектоническими условиями развития рельефа: 1 — в условиях новейших поднятий; 2 — в условиях стабилизации; 3 — в условиях относительных опусканий; 4-7 — в условиях неоднократной смены знаков движения; 8-12 — типы зональности пространственного размещения современных и древних россыпей в долинах: I, II, III, — в продольном разрезе; I, II', III' — в поперечных разрезах Усл. обозн. см. на рис.27.

С ледниковой деятельностью иногда связана экзарация, нарушение мощности и сплошности погребенной россыпи. Выпахивание увеличивается в суженных участках долин и в долинах, направление которых противоположно общему направлению движения лодок, оно больше в днищах долин и на низких террасах, а на последних, на выступах микрорельефа.

При горно-долинном оледенении по протяжению долин устанавливаются зоны с различной интенсивностью выпахивания. В верхней зоне, где долины являются типичными трогами, выпахивание наиболее интенсивно. Ниже, в зоне транспортировки донной морены, чередуются участки сохранившегося и выпаханного аллювия длиной в несколько десятков и сотен метров. В зоне ледниковой загрузки  аллювий сохраняется ненарушенным.

Геоморфологические исследования включают полевые маршрутные наблюдения, дешифрирование аэрофотоснимков и космофотоснимков, анализ топографических карт. По результатам этих работ с привлечением литературных и фондовых материалов составляется геоморфологическая карта масштаба 1:25000 - 1:10000, являющаяся специализированной основой для карты россыпной золотоносности. На геоморфологической карте показываются преимущественно те элементы рельефа и генетические разновидности рыхлых отложений, с которыми связаны россыпи золота или платиноидов. В районах распространения погребенных россыпей картируются также элементы рельефа плотика, что необходимо для правильного размещения разведочных выработок и достоверной оценки запасов и ресурсов металла при завершении детальных работ. Элементы палеорельефа наносятся на геоморфологическую карту, а при необходимости показываются на специальной карте погребенного рельефа. На остальной площади карты, не содержащей благоприятных форм рельефа и продуктивных рыхлых отложений, показываются геологические и металлогенические данные, прямо или косвенно способствующие выявлению россыпной металлоносное: размещение и результаты опробования выявленных и предполагаемых коренных источников и промежуточных коллекторов, элементы геологического и тектонического строения, благоприятные для локализации золотого и платинового оруденения.

Основная нагрузка карты россыпной металлоносности должна содержать данные о расположении и результатах опробования разведочных выработок, учитывать площади отработанных месторождений, отражать продуктивность различных участков россыпей по данным разведки и разработки. Карта россыпной металлоносности на совмещенной геолого-геоморфологической основе сопровождается поперечными и продольными разрезами, поясняющими условия залегания и строения россыпи на различных участках месторождения и характер их изменений по простиранию россыпи.

Геоморфологические и Палеогеоморфологические исследования позволяют определить характер морфогенетических преобразований и степень сохранности россыпей в связи с условиями развития рельефа после формирования россыпи. Анализ пространственного положения разновозрастных золотоносных долин способствует более полному выявлению россыпей на разведываемых участках.

3.3. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Цель этих работ — получение комплексной исходной гидрогеологической и инженерно - геологической характеристики конкретного месторождения, используемой при подсчете запасов полезного ископаемого и разработке проекта горнодобывающего предприятия (прииска, карьера и т.д.).

Гидрогеологические и инженерно-геологические наблюдения выполняются на всех этапах изучения месторождения, однако как самостоятельный вид исследований они проводятся на конечном этапе - перед передачей месторождения в промышленное освоение.

В процессе разведки россыпных месторождений необходимо изучить (в общем случае):

- характер распространения по площади и глубине мерзлых и талых пород;

- наличие и характер распределения льда в породах (криогенные текстуры), а также общую льдистость (влажность) мерзлой породы;

- процессы сезонного промерзания и протаивания горных пород, температурный режим промороженной толщи в естественных условиях;

- наличие надмерзлотных, межмерзлотных и подмерзлотных вод и водообильность пород;

- фильтрационные свойства водовмещающих пород, а также мерзлых пород при их оттаивании;

- мерзлотно-гидрогеологические явления и процессы, имеющие инженерно-геологическое значение при разработке россыпей (пучение, термокарст, солифлюкция и др.);

- основные характеристики физико-механических и физико-технических свойств мерзлых и талых пород;

- характер взаимодействия и режим поверхностных подземных  вод;

- степень обводненности месторождения и величины возможных водопритоков в будущие горно-подготовительные и горно-эксплуатационные выработки применительно к различным характерным этапам разработки месторождения;

- устойчивость пород в горно-эксплуатационных выработках (карьерах, шахтах);

- возможные источники хозяйственно-питьевого и технического (технологического) водоснабжения предприятия;

- общие инженерно-геологические условия строительства на осваиваемой территории;

- вопросы охраны природной среды в районе действия горнодобывающего предприятия (прииска).

Исследования проводят путем крупномасштабных мерзлотно-гидрогеологических съемок, геофизических работ, бурения специальных гидрогеологических и инженерно-геологических скважин, опытно-фильтрационных гидрогеологических работ, гидрогеологических и метеорологических наблюдений и т.д.

На всех разведочных выработках проводятся попутные мерзлотно-гидрогеологические и инженерно-геологические наблюдении, простейшие исследования. При этом документируются:

- границы распространения мерзлых и талых горных пород, мощность деятельного слоя;

- наличие подземного льда и характер его распределения я мерзлых породах (льдистость);

- водоносность отложений (глубина появления подземных вод и установившийся уровень на дату проходки выработки), ориентировочная оценка степени водообильности и качества воды

- устойчивость горных пород в стенках геологоразведочных выработок и степень разрушения при извлечении их на поверхность (в условиях воздействия атмосферных  агентов.)

Границы распространения мерзлых и талых пород устанавливаются в горных выработках визуальной оценкой физического состояния проходимых пород. Эта граница вполне достоверно выделяется по глубине вскрытия подземных вод и керну колонковых скважин, проходимых без промывки, а также по наблюдениям за колебаниями уровня промывочной жидкости в процессе бурения с промывкой.

При бурении ударно-механическим способом получение непосредственных данных для установления границ мерзлых и талых пород исключается. Используют косвенные признаки: изменение скорости проходки, появление подземных вод, пленок льда или шуги после продолжительных перерывов бурения, обмерзание или обваливание стенок скважины при бурении с подливом воды и т.д.

Наряду с изучением физического состояния пород по визуальным или косвенным признакам замеряют температуру пород в скважинах заленивленными (инерционными) ртутными термометрами с ценой деления 0,10. Увеличение инерционности достигается путем теплоизолирования ртутного баллона термометра пористой пластмассой, стекловатой, опилками или пробкой.

Наличие в рыхлых отложениях подземного льда и характер его распределения (льдистость) устанавливают визуальными наблюдениями отложений в горных выработках и по извлеченному керну скважин или обломкам подземного льда при проходке по нему скважин ударно - механическим способом.

Полевая документация мерзлых (многолетне - и сезонномерзлых) пород - это зарисовки и послойные описания, включающие:

- состав породы (в %), наличие растительности, выцветов солей и т.д., цвет породы, ожелезненность, первичные текстурные особенности, слоистость, сланцеватость, пятнистость, пористость, пустоты выщелачивания, сложение (плотное, рыхлое) и т.д.;

- выделение тел льда, их форма, размер, условия залегания, соотношение с вмещающими породами, текстурные и структурные признаки, а также выявление криогенных текстур пород;

- цвет льда, его загрязненность органическими примесями, наличие пузырьков воздуха и расколов, структуру и т.д.

Рис.29. Основные виды криогенных текстур рыхлых отложений (лед - черное): 1 — массивная; 2 — массивная перовая; 3 — базальная; 4 — базально-слоистая (атакситопая); 5 — корковая; 6 — порфировидная; 7 — линзовидная; 8 — сетчатая; 9 — слоистая; 10 — решетчатая.

Таблица 20

Характеристика основных видов криогенных текстур рыхлых отложений


Криотекстура Описание криотекстуры Для каких отложений типична
Массивная Лед-цемент (контактный и пленочный), видимых включений льда нет Пески, дисперсные глинистые разновидности
Массивная поровая Лед-цемент заполняет все поры в породе; льдосодержание не превышает пористости породы в талом состоянии Пески и крупнообломочные отложений
Базальная Минеральные агрегаты, зерна и обломки «раздвинуты» текстурообразующим льдом; льдистость больше пористости породы в талом состоянии То же
Базально-слоистая (атакситопая) Агрегаты породы взвешены в массе льда; лед по объему преобладает в мерзлой породе Дисперсные отложения
Корковая Лед образует корки и линзы около крупных обломков; в заполнителе лед-цемент и редкие небольшие ледяные шлиры Крупнообломочные породы с песчаным и супесчано-суглинистым заполнителем
Порфировидная На фоне массивной текстуры вкрапления льда в виде гнезд крупных кристаллов Пески, супеси, суглинки без крупнообломочных включений
Линзовидная Ледяные шлиры в виде линз различной формы и размеров Все дисперсные отложения и торф, реже пески
Сетчатая Система наклонно ориентированных взаимно пересекающихся ледяных шлиров создает ледяную сетку То же
Слоистая Лед виде выдержанных слоев различной толщины То же
Решетчатая Система горизонтально залегающих параллельных ледяных шлиров и вертикальных линз и прослоев создает пространственную ледяную решетку Однородные супесчано-суглинистые отложения и глины


По характеру и условиям залегания льда в породе различают целый ряд текстур рыхлых пород (рис. 29, табл. 20) и ряд переходных разновидностей (сетчато-слоистые или слоисто-сетчатые и др.). При отсутствии примесей текстура льда называется стекловатой, с преобладанием пузырьков газа - пузырчатой, при неравномерном (слоистом) распределении примесей – слоистой. Структура льда бывает призматически-зернистой (кристаллы льда правильной формы, упорядоченной кристаллографической ориентировки); гипидиоморфно-зернистой (кристаллы льда менее правильной формы и менее упорядоченной кристаллографической ориентировки); аллотриоморфно-зернистой (кристаллы разнообразной формы, кристаллографическая ориентировка неупорядоченная).

Лед по размерам кристаллов подразделяется на крупнозернистый с поперечником их более 10 мм, среднезернистый 6-10 мм, мелкозернистый 1-5 мм  и микрозернистый – размеры кристаллов менее 1 мм.

При документации мерзлых пород производится оценка степени заполнения пор и трещин льдом в рыхлых отложениях и в коренных породах (определяется льдистость)

Различают четыре вида льдистости: цементационную (лед-цемент); шлировую (мелкие прожилки и шлиры льда); макрольдистость — крупные ледяные образования (линзы и прослои льда) и общую льдистость (за счет всех видов подземного льда).

Основной задачей при полевой документации по определению льдистости является фиксация макрольдовыделений. При этом описываются глубина залегания и форма ледяного тела, размеры, простирание, азимут и угол падения, характер контактов с вмещающими породами, текстурные и структурные признаки (слоистость, формы и размеры зерен льда, формы, размеры и характер размещения различных включений минерального вещества, пузырьков газа и т.д.).

Определение процента макрольдистости пород (Лм) производят непосредственно в горных выработках путем расчетов по формуле:

, (3.1)

где Пл - площадь, занятая льдом;

Пуч - площадь оцениваемого участка (стенки шурфа и т.п.).

Процент шлировой макрольдистости пород со сложной криогенной текстурой определяют в полевых условиях непосредственным подсчетом суммарной мощности прожилков и шлиров льда, приходящихся на 1 м вертикального разреза. При крупносетчатой текстуре такой подсчет производится на 1 м глубины и ширины вертикального разреза.

При разведке россыпей для правильного учета среднего содержания металла суммарный процент макрольдистости мерзлых пород определяется по проходкам горных выработок в процессе их углубки и контролируется по каждой линии в пределах промышленных контуров выборочно главным (старшим) геологом партии.

Процент льдистости заносят в соответствующие графы журналов полевой документации горных выработок и промывочных журналов. Льдистость устанавливается с точностью до 5% и выражается цифрами 10, 15,20, 25 и т.д.

Льдистость ниже 10% при вычислении среднего содержания золота не учитывается и в журналах не регистрируется, но фиксируется наличие прослоев, линз льда и их размеры.

Схема рационального изучения мерзлотно-гидрогеологических условий залегания россыпных месторождений в районах криолитозоны представлена в табл. 21.

Водоносность (обводненность) отложений, вскрываемых геологоразведочной выработкой, устанавливается по геологоразведочным выработкам при появлении в них подземных вод, исключая при этом возможность попадания воды деятельного слоя по затрубному пространству, за крепью и т.д.. Физическое состояние породы и наличие воды в ней фиксируется непосредственными наблюдениями в забоях выработок.

При водоотливе из горной выработки в полевой документации отмечают его время и продолжительность, количество извлеченной воды, положение уровня воды (в метрах) от поверхности земли в начале водоотлива и после его прекращения с указанием времени и скоростивосстановления уровня. Пробы воды на полный химический анализ (1,0-1,5 л) и сокращенный (0,7-1,0 л) отбирают в чистую, плотно закрывающуюся стеклянную тару с последующей герметизацией пробки парафином и изоляционной лентой.

При бурении скважин подземные воды могут быть встречены на различной глубине, в связи, с чем важны наблюдения за уровнем воды в скважине в процессе ее проходки.

Уровень воды в скважине всегда замеряется от одной точки, положение которой по отношению к устью скважины предварительно измеряется и должно быть постоянным.

Различаются: глубина появления воды в скважине и глубина установившегося уровня ее (статического уровня - для безнапорных вод и пьезометрического - для напорных).

У безнапорных вод глубина появления воды и ее статического уровня практически одинакова. У напорных — глубина появления воды всегда больше глубины залегания статического уровня, то есть уровень воды в скважине устанавливается выше глубины ее появления; подземная вода может изливаться на поверхность (самоизливающиеся или фонтанирующие скважины).

Для определения статического уровня и напора самоизливающихся подземных вод необходимо обсадные трубы наращивать вверх до тех пор, пока не прекратится самоизлив. При замере уровня воды указывают дату, время замера, глубину скважины и обсадки в момент замера и время от момента подъема снаряда до проведения замера.

Уровень воды измеряют различными приборами. Простейший из них - хлопушка (хлопушка-термометр), позволяющая одновременно замерять уровень и температуру воды.

Таблица 21

Схема рационального изучения мерзлотно-гидрогеологических условий россыпных месторождений в районах криолитозоны


Стадия разведки месторождений, категория запасов Основные требования к гидрологическим и инженерно-геологическим исследованиям
Согласно Инструкции по применению классификации запасов к россыпным месторождениям С учетом применяемых способов разработки россыпей С учетом основных особенностей проведения горноподготовительных и эксплуатационных работ
Способ разработки месторождения По мерзлым породам По талым породам
Поисковые и поисково-оценочный работы, Р1 и С2 Общая оценка условий залегания россыпи Не уточняется Не уточняется
Предварительная разведка; С1, С2 Выявление основных гидрогеологических и горнотехнологических условий разработки россыпи Выявление факторов, предопределяющих выбор способа разработки месторождения То же
Детальная разведка В и С1 Изучение горно-геологичеких условий месторождения с целью получения необходимых для проектирования и строительства горнодобывающего предприятия Уточнение задач гидрогеологических и инженерно-геологических исследований в зависимости от целесообразного способа разработки месторождения Раздельный подземный Оценка устойчивости пород (кровли и боковых) на глубине залегания россыпи с точки зрения прогноза инженерно-геологических процессов в подземных выработках и обеспечение безопасных условий работ Оценка степени обводненности месторождения для обоснования защитных мероприятий по предварительному осушению его или организации шахтного водоотлива в процессе эксплуатации
Раздельный открытый Прогноз преимущественно послойный солнечной оттайки пород карьерного поля или применения гидравлического способа оттайки их в массиве, а так же общая оценка устойчивости бортов карьера в процессе разработки Оценка возможных подземных источников обводнения карьера для разработки специальных мероприятий и защиты карьера от затопления, а также прогноз мерзлотных инженерно-геологических процессов в холодный сезон
Сплошной гидравлический То же обоснование рациональной схемы водоснабжения  гидравлик с учетом промывистости рыхлых пород месторождения Обоснование осушения месторождения с учетом возможности использования поступающих в карьер подземных вод для водоснабжения гидравлик
Сплошной дражный Обоснование выбора рационального способа гидравлического оттаивания пород дражного разреза (игловая гидрооттайка  и др.) Прогноз режима уровня воды в дражном разрезе в теплый и холодный сезоны с учетом процесса зимнего промерзания пород и развитие мерзлотных инженерно-геологических процессов

Для установления степени водоносности пород и повышения достоверности определения статического уровня в процессе бурения скважины производится ее поинтервальная (через 10 м проходки) прокачка. Существует несколько способов прокачки, простейший из них - черпание воды желонкой продолжительностью 0,5-1,0 ч с целью максимально возможного понижения уровня воды в скважине. При этом перед прокачкой измеряют положение статического уровня, всю извлекаемую воду сливают в мерный сосуд, а после прекращения прокачки в течение 0,5 ч ведут наблюдения за восстановлением уровня воды в скважине (вначале каждые 1-2 мин., а затем через 3-5 мин.).

Приближенный дебит скважины (Q, л/с) определяют по формуле:

, (3.2)

где V - объем извлеченной воды, л;

Т - время прокачки, с.

В конце прокачки из скважины отбирают пробу на химический анализ и замеряют температуру. При самоизливе дебит ее определяют различными методами в зависимости от количества изливающейся воды.

При небольшом самоизливе воду собирают в направляющий патрубок и затем замеряют дебит мерным сосудом и секундомером.

В случае сильного самоизлива, когда вода фонтанирует и поднимется над краем трубы на высоту более 5-10 см, для определения дебита скважины достаточно измерить высоту фонтана над краем трубы и внутренний диаметр этой трубы. По данным этих измерений дебит скважины определяется по формуле [14]:

, (3.3)

, (3.4)

где Q1 - дебит при высоте фонтана до 50 дм;

Q2 - дебит при высоте фонтана более 50 дм;

d - внутренний диаметр фонтанирующей скважины, дм;

h - высота фонтана, дм.

При установлении дебита самоизливающейся скважины замеряют высоту точки излива над землей, температуру воды и отбирают пробу на химический анализ.

Для инженерно-геологической оценки устойчивости пород проводят наблюдения за поведением их в стенках выработок и в условиях воздействия на них атмосферных агентов; отмечают явления обрушения (обвала) стенок выработок и причины их возникновения, наличие горизонтов плывунов при проходке по водоносным отложениям, характер разрушения и размокания керна мерзлых пород при их оттаивании, процент выхода керна мерзлых пород различного литологического состава и т.д.


3.4. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.4.1. Общие сведения

Геофизические методы применяются на всех стадиях геологоразведочного процесса изучения россыпей. Наиболее широко они используются на поисковой стадии в двух основных направлениях:

- при изучении особенностей геологического строения золотоносных площадей, покрытых мощным чехлом рыхлых отложений, и локализации перспективных участков для постановки поисковых работ (детальных геофизических, буровых);

- при изучение рыхлых отложений и форм погребенного рельефа коренных пород.

На выделенных перспективных участках или заведомо золотоносных площадях, в районах, где уже ведутся поисковые, и разведочные работы осуществляются исследования геофизическими методами, непосредственно связанные с поиском россыпей, и решаются следующие задачи:

1. Определение мощности рыхлых отложений для расчета объемов горных работ и выбора способа и технологии проходки выработок.

2. Изучение характера рельефа коренных пород в межгорных впадинах, приморских низменностях и равнинах, террас и тальвегов погребенной гидросети, коренного ложа современных долин с целью более эффективного направления поисковых и разведочных работ.

3.  Картирование островной мерзлоты, выделение таликовых зон среди сплошной мерзлоты для более рационального размещения и проходки горных выработок.

4.  В благоприятных геолого-геоморфологических и гидрогеологических условиях могут решаться также и другие задачи, как например:

- расчленение разреза рыхлых отложений на отдельные горизонты, характеризуемые различным литологическим, гранулометрическим составом или физическим состоянием;

- картирование рыхлых отложений по их генетическим типам;

- прямые поиски россыпей.

При решении первых двух задач применяется электроразведка методом вериткального электрического зондирования (ВЭЗ), сейсморазведка методом преломленных волн, высокочастотная гравиразведка.

Третья задача решается постановкой электропрофилирования в сочетании с минимальным объемом ВЭЗ; может применяться и сейсморазведка. Прямые поиски россыпей могут проводиться в редких случаях с помощью высокоточной магниторазведки (микромагнитная съемка, использование протонных и квантовых магнитометров), при этом необходимыми условиями являются слабая и выдержанная магнитность коренных пород, незначительная мощность рыхлых отложений, слабая и стабильная магнитность рыхлых образований, повышенное содержание магнитных минералов в россыпи. Часто высокоточная магниторазведка фиксирует не продуктивные горизонты как принадлежность россыпи, а минерализованные зоны, контролирующие положение россыпей; аномалии могут быть положительными и отрицательными.

При разведке россыпей геофизические исследования ведутся по трем основным направлениям:

- прослеживание или уточнение (детализация) положения и формы, выделенных предшествующими геофизическими и буровыми работами погребенных долин;

- изучение гидрогеологических условий разведуемого месторождения;

- каротаж скважин - с целью изучения рыхлых отложений и кавернометрии - для повышения достоверности подсчета запасов.

Геофизические исследования должны опережать разведочные горно-буровые работы, но на всех стадиях обязательно сопровождаться минимально необходимым объемом параметрических горных выработок для изучения физических свойств разреза. Без знания физических свойств разреза надежная интерпретация геофизических данных невозможна; постановка комплекса методов снижает неоднозначность интерпретации, но не исключает ее.

Геофизическим работам предшествует тщательный анализ ранее проведенных исследований: данных геологической, геоморфологической и гидрогеологической съемок, материалов региональных и среднемасштабных геофизических съемок и горно- буровых работ.

Геофизические работы тесно увязываются с геолого-геоморфологическими исследованиями. Параметрические горные выработки, сопутствующие геофизическим исследованиям, используются и для изучения литологии, стратиграфии, генезиса рыхлых отложений, а также для опробования на полезные ископаемые.

Результаты геофизических работ представляются в виде разрезов по профилям, схем древней долинной сети, карт изомощности и погребенного рельефа коренных пород. В отдельных случаях могут быть построены схематические карты литолого-гранулометрического состава и генетических типов рыхлых отложений. На разрезах, схемах, картах отражаются данные по геологическому строению погребенной поверхности коренных пород (по результатам геофизических работ первого направления и данным горно-буровых работ).

На разрезы (сейсмические, геоэлектрические, плотностные и сводные геолого-геофизические) выносятся геологические данные горных выработок, физические параметры выделяемых слоев разреза (удельное электрическое сопротивление, средняя и граничная скорость, плотность и т.д.).

Разрезы сопровождаются характеризующими их графиками (кривые ?k локальные аномалии силы тяжести, годографы и др.). Проводится экспликация, дается абрис геофизического профиля, на котором, помимо характерных особенностей рельефа, указывается расположение геофизических точек, скважин, направление разносов ВЭЗ; могут приводиться материалы качественной интерпретации (вертикальные карты сопротивлений и др.). Геоэлектрические разрезы целесообразно сопровождать выкопировками кривых ВЭЗ (в уменьшенном масштабе) вдоль профиля.

Постановка всех геофизических методов осуществляется в соответствии с требованиями существующих технических инструкций с  учетом особенностей работ при разведке россыпей, изложенных в настоящем разделе.

3.4.2. Рациональные геофизические методы исследования россыпей

Геофизические методы при определении мощности рыхлых отложений и выделении элементов погребенной гидросети. На стадии разведки эта задача ставится в тех случаях, когда необходимо уточнить положение, морфологию тальвега или другого элемента погребенной гидросети между буровыми линиями, получить дополнительные сведения о мощности рыхлых отложений. Эти данные могут быть использованы для повышения достоверности оценки запасов месторождений, связанных с формами подземного рельефа сложной морфологии. Наблюдения могут носить площадной (масштабы 1:25000 -  1:2000), но чаще профильный характер. Размещение профилей зависит от поставленных конкретных геологических задач. Выбор метода или комплекса методов основывается на опыте предшествующих наблюдений, выполненных по буровым линиям. Комплекс методов обычно обусловлен различными физическими характеристиками разреза, связанными с определенными геологическими, геоморфологическими и гидрогеологическими условиями, с развитием тех или иных типов рыхлых отложений.

В современных долинах основным методом является электроразведка (вертикальное электрическое, электромагнитное зондирование), что обусловлено распространенностью однослойного разреза рыхлых отложений (кроме слоя сезонного промерзания) и сравнительно малой мощностью. При мощности рыхлых отложении более 20-30 м и, особенно, многослойности разреза целесообразно применять высокоточную гравиразведку. Целесообразна постановка малоканальной сейсморазведки.

На террасах высокого уровня, выположенных водораздельных пространствах в областях широкого развития элювиально-делювиальных образований, при поисках остатков приподнятой гидросети основными методами также являются электроразведка и малоканальная сейсморазведка.

При поисках древней гидросети на площадях, перекрытых мощным чехлом ледниковых, озерно-аллювиалых, аллювиальных образований, в депрессиях, сложенных разновозрастными осадками, необходима постановка комплекса геофизических исследований. Эти районы обычно характеризуются почти повсеместным развитием многослойного разреза рыхлой толщи, особенно по электрическим свойствам, реже по сейсмическим, а в депрессиях иногда возможны влияющие на точность количественной интерпретации вариации плотностей отдельных горизонтов. Обязательным методом, необходимым практически во всех условиях, является площадная гравиметрическая съемка с параметрическим бурением. В районах, где мощность рыхлых отложений не превышает 150-200 м и весь разрез находится в одном физическом состоянии (мерзлом или талом), целесообразна постановка сейсморазведки.

Однако при разведке, когда уже имеются горные выработки, по данным которых известен порядок мощности рыхлых отложений и структура разреза, а требуется уточнить (проследить) положение отдельных горизонтов, обычно достаточно постановки одного метода.

В первую очередь, этим методом может быть высокоточная гравиразведка (с погрешностью не более ±0,1 мГл), опирающаяся на четкую корреляционную зависимость локальных аномалий от изменения мощности рыхлых отложений (?g). При сейсмически однослойном строении мерзлой рыхлой толщи может применяться сейсморазведка как КМПВ, так и MOB с обычными или малоканальными станциями. Электроразведка (ВЭЗ) применяется реже. При высокоомном мерзлом разрезе может применяться метод электромагнитного зондирования (ЭМЗ), однако следует помнить, что при наличии в разрезе талых или низкоомных, даже маломощных пропластков, общая мощность рыхлых отложений этим методом не определяется.

При выборе и постановке метода надо учитывать, что гравиразведка дает наиболее четкие результаты при контрастных перепадах мощности (погребенные долины с глубоким врезом, районы, подверженные неотектонической деятельности). При избыточной плотности между коренными породами и рыхлыми образованиями 0,5 г/см3 перепад мощности 50 м создает аномалию около 1 мГл. Сейсморазведка и электроразведка, наоборот, наиболее применимы при работе в широких погребенных долинах с плавным рельефом коренных пород.

Если литологический состав подстилающих коренных пород пестрый, широко развиты магматические образования, в комплексе методов целесообразно введение магниторазведки.

Геофизические методы при изучении мерзлотно-гидрогеологического строения россыпных месторождений. В процессе разведки россыпных месторождений геофизические методы используются при решении ряда гидрогеологических задач:

- изучение характера распространения по площади и на глубине талых и мерзлых пород;

- выделение сквозных, надмерзлотных и межмерзлотных обводненных таликовых зон;

- разделение надмерзлотных таликовых зон на устойчивые и сезонные;

- поиски источников технологического и хозяйственно-бытового водоснабжения;

- определение нижней границы многолетней мерзлоты.

Из геофизических методов при решении этих задач, учитывая разницу физических свойств талых и мерзлых рыхлых образований, могут применяться электроразведка и сейсморазведка. Высокая контрастность электрических свойств мерзлых и талых рыхлых отложений (до 2-3 порядков) выдвинула электроразведку в качестве основного и, в большинстве случаев, единственного метода.

В пределах развития рыхлых отложений (в летний период) в общем виде наблюдается трехслойная геоэлектрическая структура типа К (низкоомный поверхностный талый слой, высокоомный слой мерзлых рыхлых отложений, низкоомный опорный горизонт, связанный с коренными породами). При многослойном строении мерзлой рыхлой толщи могут наблюдаться более сложные, четырех - пятислойные разрезы (тип АК; KQ и др.), но всегда часть разреза, отвечающая мерзлым рыхлым отложениям, высокоомна.

В пределах развития обводненных талых рыхлых отложений наблюдаются трехслойный разрез с низкоомным вторым горизонтом (тип Н), двухслойный разрез с нисходящей ветвью, трехслойный с последовательным убыванием сопротивления слоев (тип Q). Бывает, что сопротивление талых рыхлых отложений не отличается от сопротивления коренных пород и определение мощности рыхлых отложений невозможно. Обезвоженные таликовые зоны имеют высокое сопротивление и при наличии крупногалечного материала и валунов могут не отличаться от мерзлых рыхлых пород.

Надмерзлотные талики, если они не захватывают всю мощность рыхлых отложений, характеризуются разрезом типа НК; подмерзлотные - KQ; межмерзлотные - разрезом типа КНК*.

Основными применяемыми модификациями электроразведки являются ВЭЗ и электропрофилирование с различными установками.

При работе в зимне-весеннее время при оконтуривании таликовых зон, разделении надмерзлотных зон на устойчивые и сезонные целесообразна постановка дипольного электромагнитного профилирования.

При изучении характера распределения мерзлоты по площади и на глубину, а также выделении таликовых зон основным является метод ВЭЗ. На основании данных ВЭЗ также выбираются размеры установок электропрофилирования, изучаются выделенные аномалии ?k.

 На рис.30 приведен пример выделения таликовых зон при разведке одного из россыпных месторождений Северо-востока.

_____________________

* Поскольку электроразведочные работы на россыпных месторождениях могут проводиться в разное время года, надо помнить о сезонных изменениях кривых ВЭЗ в связи с появлением и исчезновением поверхностного талого слоя, изменениями температурного режима в пределах яруса годового теплооборота. Наблюдаемый летом разрез типа К осенью переходит в НК, зимой в разрез Q, двухслойный или QQ, а весной в разрез типа KQ.


Рис.30. Определение таликовых зон в толще мерзлых рыхлых пород методом ВЭЗ:

1 — коренное ложе долины; 2 — сквозная обводненная таликовая зона; 3 — надмерзлотный талик

Мощность рыхлых отложений меняется от первых метров до 90 м. На вертикальной карте сопротивлений, построенной по данным ВЭЗ между пикетами 1-8 высокими значениями ?k четко фиксируется сплошная мерзлота; между пикетами 8-11 сопротивлениями ниже 1000 Омм выделяется сквозная обводненная таликовая зона*, в районе 12-15 наблюдается надмерзлотный талик. Повсеместное наличие в самом верху разреза низких значений ?k связано с влиянием поверхностного слоя.

Поскольку зоны в плане и разрезе имеют сложную конфигурацию, то кривые ВЭЗ в их пределах часто не поддаются уверенной количественной интерпретации вследствие искажений от влияния вертикальных и наклонных границ раздела.

______________________

*Значение, характеризующие талые и мерзлые породы для разных типов рыхлых отложений, степени мерзлотности, обводненности и др., естественно, будут различными.

Основным методом при площадных съемках по выделению и прослеживанию таликовых зон является двухразносное электропрофилирование, а при сложном характере разреза применяются установки и с тремя разносами. Размер установки электропрофилирования зависит от ряда факторов: характера поставленной задачи (надмерзлотные талики, сквозные и др.), мощности рыхлых отложений и строения разреза, установки электрических сопротивлений. Наиболее уверенно размеры установки электропрофилирования выбираются по данным ВЭЗ. Например, для выделения надмерзлотных и сквозных таликов следует взять установку A1 AM ВВ1 (где АВ = 6) для фиксации надмерзлотных таликов, А1 В1 =80-120м — для выделения сквозных таликов (см. рис. 30). На стадии разведки месторождения, когда необходимо решение какой-либо одной частной задачи и имеются материалы предшествующих работ (ВЭЗ, бурение), возможна постановка и одноразносного профилирования.

При поисках источников водоснабжения, связанных с подмерзлотными водами, одна из установок электропрофилирования должна характеризовать сопротивление талых рыхлых или скальных пород, залегающих ниже многолетнемерзлых пород. Поскольку часто подмерзлотные воды приурочены к зонам повышенной трещиноватости, тектоническим нарушениям, контактам различных пород, наряду с электропрофилированием используется также магниторазведка.

При определении нижней границы многолетней мерзлоты в случае, если она проходит в рыхлой толще, для электроразведки (другие методы неприемлемы), в принципе, задача не отличается от определения мощности рыхлых отложений. Однако при значительной мощности рыхлой толщи последняя обычно представляет геоэлектрически многослойную структуру, редко поддающуюся уверенной количественной интерпретации. При высоких значениях сопротивлений мерзлых рыхлых отложений целесообразна постановка ЭМЗ. При размещении нижней границы многолетней мерзлоты в скальных породах в связи со значительно меньшим различием сопротивления талых и мерзлых неразрешенных коренных пород задача решается в благоприятных условиях, как например, при наличии обводненности, при наличии четких асимптотических значений ?k мерзлых и талых пород

Сусуман, л.369, скв. !76 Каверномер км-1 масштаб t'-3O

100         200   300         «Ю

3.4.3. Кавернометрия скважин ударно-канатного бурения

Кавернометрия скважин УКБ выполняется с целью определения фактического сечения скважины, пройденной без обсадных труб в пределах продуктивного пласта. На основании полученных кавернограмм вычисляется фактический объем пробы из интервала уходки, к которому относят массу извлеченного металла. Кроме того, кавернометрия является инструментальным методом контроля фактической глубины скважин УКБ, что обусловливает необходимость регистрации диаграмм по всему стволу скважины.

Кавернообразованию наиболее подвержены скважины, разрез которых представлен слабо сцементированным валунно-галечным материалом с песчанистым заполнителем. В меньшей мере каверны образуются на тех участках, где цемент представлен глиной со льдом. В скважинах, где материал сцементирован плотной глиной, каверны практически не образуются; иногда на таких объектах отмечается увеличение диаметра скважин по всему стволу, что, по-видимому, обусловливается технологией бурения (рис.31).

Опыт выполнения кавернометрических исследований показал, что кавернометрию целесообразно включать в состав буровых работ с учетом затрат времени на эти исследования в нормах и расценках на УКБ. Объемы кавернометрии включаются в геологическое задание буровым бригадам. Оценку качества исследований, ремонт и настройку аппаратуры выполняет геофизическая служба экспедиции (партии).

Приборы и оборудование для кавернометрии скважин УКБ, Измерения диаметров скважин УКБ выполняется с помощью переносных кавернометрических установок, включающих:

- каротажный регистратор Н-381 с импульсным датчиком, обеспечивающим регистрацию в масштабе глубин;

- скважинный каверномер КМ-2 (КС-3) с блоком управления;

- переносную лебедку с коллектором;

- каротажный кабель КГЗ-20-70 с кабельными наконечниками НКБ-3-36 (НКБ-3-60);

- блок-баланс (при необходимости - дополнительный устьевой блок);

- соединительные кабели.

Опыт работы показывает, что наиболее удобно стационарное размещение установки в передвижной «промывалке». Установка, включая блок-баланс, размещается у стены, на площадке 1 м х 1 м. В стене делается небольшое окно для наблюдения за устьем скважины и отверстие, в которое выводится кабель. При таком размещении установки импульсный двигатель может не использоваться, так как имеется возможность прямого соединения лентопротяжного механизма регистратора Н-381 с блок-балансом с помощью карданной передачи, входящей в комплект регистратора.

Рис.31. Кавернограммы по скважинам ударно-канатного бурения: 1 — кавернограмма; 2 — продуктивный интервал в скважине.

Изготовлять (комплектовать) кавернометрические установки, а также выполнять первичную и периодическую метрологическую поверку должны специализированные организации (геофизические экспедиции).

Методика работ. Кавернометрические исследования выполняются в соответствии с отраслевой Технической инструкцией по ГИС 1985 г. С учетом повышенных требований к точности измерений разработаны некоторые дополнительные методические приемы, обеспечивающие качество работ:

- на кавернограмме до и после замера должны быть записаны отклонения регистратора при закрытых рычагах каверномера и не менее чем двух градуировочных колец;

- градуировки каверномера от эталонных колец должны выполняться не реже двух раз в календарный месяц.

Кроме традиционного способа непрерывной регистрации кавернограмм, можно применить измерение объема скважины в интервале уходки методом налива водой [38].

Аппаратурная погрешность измерения диаметров скважин определяется из соотношения:

, (3.5)

где - оптимальная погрешность оценки среднего содержания за счет аппаратурного измерения диаметра;

?d - абсолютная погрешность измерения диаметра, зависящая от типа каверномера;

d - средний измеренный диаметр скважины в интервале углубки;

?d - относительная погрешность измерения диаметра.

Рис.32. Зависимости д от относительной погрешности измерения диаметра (1) и абсолютных значений диаметра, измеренных каверномером КС-3 (2) и КМ-2 (3).

Каверномеры, применяемые для исследований скважин УКБ, имеют фиксированную абсолютную погрешность во всем диапазоне измерений (±4 мм для КМ-2 и ±10 мм для КС-3), что позволяет построить (рис. 32) графики зависимости диаметра скважины для обоих типов каверномеров. Анализ полученных кривых позволяет сделать вывод, что каверномеры КС-3, а также однотипные приборы (КЭМС, СКС-4), имеющие абсолютную погрешность измерений ± 10мм, можно применять при диаметрах скважин более 350 мм.

Опыт работы по кавернометрии скважин показывает, что наиболее достоверная оценка воспроизводимости кавернограммы обеспечивается систематическим контролем путем повторного замера каждой десятой скважины (на объектах, характеризующихся повышенной кавернозностью - каждой пятой скважины).

3.5. ТОПОГРАФО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ И МАРКШЕЙДЕРСКИЕ РАБОТЫ

Организации, ведущие разведку месторождений, обязаны выполнить весь комплекс топографо-геодезических и маркшейдерских работ, предусмотренный действующими правилами и инструкциями. Проводят эти работы топографо-геодезическая и маркшейдерская службы.

Топографо-геодезические работы выполняются специальными отрядами с целью обеспечения геологоразведочных работ топографическими картами (планами), топографическими основами геологических и других специализированных карт; плановыми координатами и высотами объектов геологоразведочных наблюдений.

Отряды выполняют следующие работы;

- развитие геодезических сетей сгущения;

- создание геодезического съемочного (рабочего) обоснования;

- закрепление на местности геодезических точек и объектов геологоразведочных наблюдений;

- определение плановых координат и высот объектов геологоразведочных наблюдений;

- перевычисление плановых координат и высот геодезических точек и объектов геологоразведочных наблюдений в единую систему.

Маркшейдерская служба в своей практической работе руководствуется действующим положением о маркшейдерской службе, приказами объединения, утвержденными техническими проектами, инструкциями по технике и методике производства геологоразведочных, топографо-геодезических и маркшейдерских работ, правилами технической эксплуатации месторождений полезных ископаемых, техники безопасности при проведении геологоразведочных работ [24,62,68,60,27,48,28,23].

В обязанности маркшейдерской службы входит:

- проектировать геологоразведочные и маркшейдерские работы;

- создавать и развивать пункты опорной и съемочной сети;

- проводить инструментальную и полуинструментальную съемку поверхности;

- определять плановые и высотные координаты разведочных выработок;

- составлять и своевременно пополнять на основе съемок геологомаркшейдерские планы и другие графические материалы, а также производить вычислительные работы;

- проводить маркшейдерские замеры горных работ;

- учитывать выполненные объемы горных и маркшейдерских работ;

- переносить в натуру элементы проекта геологоразведочных выработок;

- задавать направления геологоразведочным выработкам, проводить контроль за правильным ведением работ, в соответствии с утвержденным проектом, и за соблюдением проектных направлений, уклонов и сечений при проходке разведочных выработок;

- разрабатывать и осуществлять мероприятия по безопасному ведению горных работ вблизи старых горных выработок и опасных зон; участвовать в расчете размеров и границ предохранительных целиков под объекты охраны и проводить контроль за их соблюдением.

Осуществляемые маркшейдерской службой контрольные функции должны носить активный характер. Во всех случаях выявления упущений и нарушений должны приниматься действенные меры по их устранению.

Маркшейдеры принимают участие в подсчете запасов полезных ископаемых, составлении календарных планов горно-разведочных работ и маркшейдерской отчетности.

Маркшейдер имеет право:

- требовать (записывая в книге маркшейдерских указаний) от производителей работ устранения допущенных нарушений и отклонений от утвержденных проектов горно-разведочных работ;

- останавливать и браковать геологоразведочные работы, выполненные без проекта или с нарушением утвержденного проекта, а также проходку выработок с нарушением проектных (заданных) направлений, уклонов, сечений до исправления брака или получения письменного указания старшего маркшейдера (начальника маркшейдерского отряда) экспедиции;

- исключать из показателей выполнения плана Араковые объемы геологоразведочных работ;

- останавливать горно-разведочные выработки при проходке их по опасным зонам или предохранительным целикам.

Маркшейдер несет ответственность за качественное выполнение всего комплекса топомаркшейдерских работ.

3.6. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

3.6.1. Определение количества золота и платиноидов

Предварительное определение количества металла в шлихах производится техником-геологом при промывке проб. Результаты определения фиксируются на капсюле, в полевой промывочной книжке и в промывочном журнале. При полном отсутствии металла пишется «пс» (пусто), при небольшом количестве (до 5 мг) — «зн» (знаки). Масса металла определяется на глаз.

При необходимости получения оперативных данных, при соблюдении мер предосторожности, наиболее крупные зерна металла извлекаются из шлиха и взвешиваются на аптекарских весах.

Окончательное выделение металла из шлиха и точное определение его количества производится в лаборатории партии или экспедиции техником (лаборантом) в специально оборудованном кабинете.

Обработка проб с полезным компонентом включает следующие операции:

- отбор крупных зерен, отделение магнитной фракции с помощью магнита, отдувку немагнитной фракции;

- повторный (контрольный) передув шлиха;

- взвешивание металла на аналитических весах (отдельно по проходкам выработки, секциям борозды или валовым пробам);

- контрольное взвешивание на аналитических весах металла, объединенного по выработке;

- фиксирование в промывочных журналах и в журнале обработки шлиховых проб результатов взвешивания по проходкам;

- упаковку в капсюли полезного компонента и шлихов после взвешивания.

Рис.33. Совки для отдувки шлиховых проб.

Обработке (отдувке) подвергаются все пробы, в том числе и «пустые» по визуальному определению.

Выделение металла из шлихов производится на двух специальных совках (рис. 33). Из капсюля шлих с одной проходки высыпается в меньший совок, находящийся на большом. Отбираются крупные зерна металла, затем магнитом, обернутым калькой, отделяют магнитную фракцию; немагнитную фракцию отдувают с меньшего совка на больший, оставшиеся на меньшем совке, помимо металла, крупные зерна тяжелого шлиха удаляют медной иглой, кисточкой или пером. Отобранную магнитную фракцию и шлих на большом совке после отдувки всех шлихов по выработке тщательно проверяют на наличие мелкого металла. Выделенный при контрольном передуве металл при значительных количествах распределяется пропорционально металлу проб, а при знаках — добавляется в большую пробу.

При полном отсутствии металла в соответствующей строке графы «Лабораторное определение массы» промывочного журнала и журнала обработки шлиховых проб записывают «пс». После отдувки капсюли с металлом по проходкам поступают для взвешивания на аналитических весах.

Аналитические весы тщательно устанавливаются по уровню на специальном столе, не соприкасающемся с полом и закрепленном на специальном, вкопанном в землю столбе или на капитальной стене здания. Для контроля правильности работы весов перед началом и после окончания взвешивания проб необходимо производить проверку двойным взвешиванием одинаковых навесок. Ремонт весов своими силами без последующего тарирования их специальной инспекцией запрещается. Аналитические весы периодически подвергаются государственной поверке.

Взвешивание металла по проходкам производится с точностью до 0,1 мг (для малообъемных проб) и с точностью до 1 мг (для средне- и крупнообъемных проб). Отдельно взвешиваются крупные зерна и самородки массой более 50-100 мг для мало- и среднеобъемных проб и 500-1000 мг для крупнообъемных. Минимальная масса для различных районов принимается в зависимости от преобладающей крупности металла.

Результаты взвешивания записываются на капсюле, заносятся в промывочный журнал и журнал обработки шлиховых проб.

После окончания обработки всех проб по выработке в промывочном журнале суммируется масса металла, и запись подписывается лаборантом, производившим взвешивание.

Качество отдувки и взвешивания металла проверяются в объеме 5- 10% от общего количества проб. Результаты внутреннего контроля фиксируются в специальной тетради.

При разведке однопластовых россыпей металл по проходкам после взвешивания и просмотра геологом камеральной группы объединяют по выработке, ссыпая его в один капсюль. При разведке сложных многопластовых россыпей объединять металл в целом по выработке можно только после полного завершения исследований его типоморфных особенностей по каждому из выделенных пластов. После объединения металла по выработке проводят контрольное взвешивание, результаты которого заносят в журнал обработки шлиховых проб, пишут на капсюле и учитывают при выводе содержаний по проходкам.

Разницу в массе металла, полученную от контрольного взвешивания, распределяют пропорционально металлу основного опробования по всему металлоносному пласту или по промышленным проходкам. При отклонениях массы металла основного и контрольного взвешивания, превышающих ±5%, разница вводится непосредственно в металл по пробам путем пропорционального ее распределения. При меньших - пересчет средних содержаний с учетом контрольного взвешивания не производится. Так же поступают и с металлом, выявленным при выборочной контрольной отдувке шлиха.

Обработка шлиховых проб из россыпей платиноидов практически идентична обработке шлиховых проб с золотом, за исключением недопустимости магнитной сепарации шлиха. Кроме того, для облегчения диагностирования выделений минералов-платиноидов при отдувке шлихов, содержащих значительное количество титаномагнетита, зерна которого похожи на некоторые зерна минералов платиноидов, для снятия железистых пленок с зерен и удаления железистого скрапа их обычно обрабатывают в течение 20-30 мин горячей концентрированной соляной кислотой на песчаной бане. Расход кислоты — 3 мл на 1 г шлиха. Производительность около 100 шлихов в смену на одного человека. После кислотной обработки остаточный раствор нейтрализуется или мелом, или содой, или известью, или природным кальцитом и направляется в отвал. Шлихи промываются водой, сушатся и далее обрабатываются так же, как золотосодержащие. Выделение минеральных зерен осуществляется отдувкой с последующим их взвешиванием на аналитических весах (всех минеральных зерен вместе).

Для пометального пересчета «шлиховой платины» по россыпи в целом или по отдельным участкам, существенно различающимся по минеральному составу платиноидов, формируются, как правило, три групповые пробы. В каждую групповую пробу включаются все зерна минералов платиноидов, полученные при обработке рядовых шлиховых проб из всех выработок в пределах промышленного контура по выбранной для этого линии. В групповой пробе должно быть не менее 150 зерен, с расчетом проведения трех параллельных детальных минералогических анализов (по 50 зерен каждый), включающих:

- изучение морфологии и крупности зерен;

- минералогическое определение распространенности минеральных видов;

- локальный микрозондовый анализ химического состава минеральных индивидов;

- химико-аналитическое определение металлов в шлиховой платине;

- статистическую обработку полученных данных на ЭВМ;

- заключение о минералого-геохимической специфике россыпи и среднем количественном (в процентах) пометальном составе платиноидов для подсчета запасов.

3.6.2. Изучение самородного золота и платиноидов

Задачи изучения самородного золота и платиноидов. Цель изучения самородного золота и платиноидов при разведке россыпей — получение данных к подсчету запасов, выявление особенностей самородных металлов, влияющих на их поведение в технологическом процессе, дополнительная информация о закономерностях локализации повышенных концентраций, распределения выделений по крупности. Эти исследования используются также для суждения о типах коренных источников, их возможном местоположении, сохранности в них золота и платиноидов на уровне современного эрозионного среза, а для золота — о наличии промежуточных источников питания россыпей и интенсивности развития гипергенного золота.

Основные признаки, характеризующие золото и платиноиды, должны быть выявлены при поисковых и поисково-оценочных работах. На предварительной и детальной стадиях разведки уточняются полученные сведения, и дается количественная оценка отдельных признаков — размеров выделений, соотношения их морфологических типов и видов, внутренней структуры и состава (пробы золота, содержания металлов группы платины, изоморфного серебра и комплекса малых примесей). Проводится статистическая обработка полученных данных (расчет средних величин, оценок дисперсии, коэффициентов вариации и т.д.).

Для сопоставления результатов изучения самородного золота различными исследователями используются общепринятые систематики ряда его признаков, разработанные Н.В.Петровской [57] и другими авторами [76,46].

Для платиноидов специальные классификации в настоящее время отсутствуют, поэтому для большинства признаков можно рекомендовать те же классификации, что и для золота.

Гипергенные преобразования, как правило, не препятствуют распознаванию и количественной оценке признаков самородных металлов. Поэтому для получения максимальной информации целесообразно изучение россыпных и рудных минералов проводить по единому плану. Этой цели подчинены классификации основных признаков золота.

Высокая информативность особенностей золота и платиноидов делает рациональным изучение любого числа их выделений, вплоть до единичных зерен, независимо от их массы.

Количество частиц полезных компонентов, необходимых для получения оценок параметров распределения в них содержаний основных элементов и других примесей, составляет 10-15, при резко неоднородном составе — 25-50 [5,73].

Рекомендуется изучать пробы из пластов, различающихся по генезису, возрасту, литологии, концентрации полезного компонента, характеру плотика, по протяжению и поперечному профилю долин, из различных по вертикали участков пласта, из пропластков.

Таблица 22

Классификация золота по гранулометрическому составу


Размер золотин, мм Характеристика по крупности
Менее 0,01 Тонкодисперсное
0,01-0,05 Пылевидное
0,05-0,1 Тонкое
0,1-0,25 Весьма мелкое
0,25-1,0 Мелкое
1-2 Среднее
2-4 Крупное
Более 4 Весьма крупное

В лабораторных условиях проводится изучение гранулометрии золота и платиноидов, морфологии их выделений, состава, внутреннего строения, характера поверхности, наличия сростков, включений, пленок других минералов, газово-жидких включений; изменений этих признаков в зоне гипергенеза (коррозии поверхности, степени окатанности, уплощенности, гипергенных преобразований внутренней структуры).

Особенности самородного золота и методы их изучения

Гранулометрия выделений. Размеры частиц самородного золота варьируют от коллоидно-дисперсных (-0,1 мкм) до самородков, измеряемых сантиметрами — десятками сантиметров, редко более.

Частицы менее 10 мкм относятся к тонкодисперсным. Выделения 0,01-0,05 мм называют пылевидными, 0,05-0,1 мм — тонкими.

Существует много классификаций золота в россыпях по гранулометрическому составу [46,57,63]. В целях унификации при описании золота рекомендуется пользоваться обобщенной классификацией (табл. 22). Пока она не утвердилась, качественную характеристику металла (тонкодисперсное, пылевидное, тонкое и т.д.) следует дублировать количественной характеристикой размерности зерен.

Россыпи, в которых золото фракции —0,25 мм составляет более 20%, принято называть россыпями с мелким и тонким золотом (МТЗ).

При значительных количествах золота, достаточных для получения представительных результатов (десятки миллиграммов мелкого и сотни миллиграммов — граммы средней крупности), производят ситовые анализы с помощью набора сит, размер ячей которых соответствует классам гранулометрической шкалы или приближен к ней.

Обычно применяется следующий набор сит (в мм): 0,10; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 16,0*.

Сита с размером отверстий до 2,0 мм делают из сетки с квадратными ячейками, а крупнее — с круглыми штампованными. Ситование металла производят только после контрольного взвешивания шлиховых проб по выработкам. Количество проб для ситования и их объем определяет главный геолог партии. Ситовой анализ производят для каждой выработки, а при малом количестве металла — по нескольким выработкам, объединенным в одну пробу, или по одной линии. При разведке россыпей скважинами малого диаметра пробы на ситовой анализ объединяют по участкам или по всей россыпи в целом.

После разделения проб на ситах металл каждой фракции взвешивают с точностью до 0,1 мг, при этом крупные зерна металла (при разведке бурением — 50 мг, шурфами и другими выработками — фракции крупнее 4мм) взвешивают отдельно и в целом по каждой фракции.

____________________________

*Кроме данного набора сит, используются и «тейлоровские» сита, размерность отверстий которых выражена в мешах (по числу отверстий, приходящихся на 1 дюйм (25,4 мм).


Самородки измеряют в трех направлениях, взвешивают, при этом определяют как массу, так и плотность, описывают, зарисовывают или фотографируют.

Результаты взвешивания каждой пробы фиксируют в специальных карточках ситового анализа и в дальнейшем объединяют путем суммирования по разведочным линиям, участкам и в целом по россыпи (Приложение 1).

В каждой пробе по фракциям определяют и заносят в карточку следующие показатели:

- абсолютную массу (мг);

- процент выхода от общей массы пробы;

- фактическое число зерен и их  среднюю массу по фракциям менее 4 мм;

- массу каждого зерна во фракциях размером более 4 мм;

- среднюю крупность металла в россыпи (на участке) по линии или выработке.

Среднюю массу зерна фракций 1-2 мм определяют через их количество путем прямого подсчета. Для установления средней массы зерна крупностью до 1 мм из каждой фракции отбирают в количестве 100-200 штук, для которых и определяют среднюю массу.

В практике разведки россыпей размер золотин принято определять сравнением с некоторой условной величиной, именуемой средней крупностью. Под этим понимается наиболее вероятный условный диаметр отверстий, способных оставлять на сите ровно 50% веса пробы. Определение среднего размера золотин (Дср) производят по формуле [46]:

, (3,6)

где Дм - диаметр сита с нарастающим накоплением менее 50%, мм;

Дб - диаметр сита с нарастающим накоплением более 50%, мм;

См - нарастающее накопление менее 50%;

Сб - нарастающее накопление более 50%.

Таблица 23

Характеристика самородного золота в россыпях по средней крупности


Средняя крупность Средняя крупность, мм Содержание фракции -0,25 мм, % Средняя крупность Содержание фракции -0,25 мм, %
По Н.А. Шило По ПГО «Уралгеология»
Весьма мелкое 0,25-1,0 10-95 0,15-0,25 55
Мелкое 1,0-2,0 4-16 0,24-0,5 30
Средне 2,0-4,0 1-6 0,5-1,0 20
Крупное 4,0-8,0 0,1-2 1,0-4,0 10
Весьма крупное Более 8,0 Менее 0,3 Более 4,0 10


Средний размер зерен можно определять и графически. По оси абсцисс откладывают крупность в масштабе 20:1, а по оси ординат нарастающее накопление соответствующих весовых фракций в масштабе 10% в 1 см. Средняя крупность зерен будет соответствовать 50%-ному накоплению. Величина ее, определенная графически способом, не будет отличаться от определенной по формуле.

Среднюю крупность зерен часто используют в группировках россыпей, отражающих преимущественный состав зерен. Такая группировка необходима для практических целей при выборе методики разведочных работ. Единой группировки россыпей по крупности нет. Для районов с преимущественно крупным металлом наиболее приемлема группировка, предложенная Н.А.Шило [74], а для районов с мелким — разработанная ПГО «Уралгеология» (табл. 23).

К отчетам о поисках и разведке россыпного золота, а также к подсчету запасов прилагают копии карточек ситового анализа по выработкам и сводные карточки ситового анализа по россыпи или отдельным ее участкам, которые являются фактическим материалом для составления таблиц, графиков, диаграмм, характеризующих распределение золота в россыпи по классам крупности. Карточки ситовых анализов хранятся в золотых кабинетах экспедиций.

Для небольших количеств золота размеры его определяются визуально (с помощью окуляра с измерительной шкалой, а для частиц крупнее 1 мм — на миллиметровой бумаге). Отмечаются максимальные, минимальные и преобладающие размеры золотин. Производится приближенная оценка встречаемости золотин различной крупности в процентах к общей массе золота. В дальнейшем все особенности самородного золота (морфология, состав и пр.) рекомендуется исследовать раздельно для разных классов крупности.

Морфология выделений. Различаются идиоморфные, неправильные и смешанные морфологические типы выделений самородного золота. По видам — среди идиоморфных частиц выделяются кристаллы, их сростки (двойниковые, друзовые, каркасные и пр.), плохо ограненные и округлые индивиды и их сростки, дендриты и дендритоиды (трехмерные, плоские, стержневидные).

К неправильным выделениям относятся трещинные (прожилковые, пленочные, чешуйчатые), цементационные (комковые, ячеистые, петельчатые и др.), интерстициальные и выделения в друзовых полостях (пленки, чешуйки, сростки и т.п.). Смешанный тип представлен гемиидиоморфными (частично ограненными) монокристальными выделениями и трещинными образованиями с выступами кристаллов.


Таблица 24

Классы окатанности россыпного золота


Класс Характеристика частиц Коэффициент окатанности
Неокатанное Угловатые 0
Слабоокатанное Частично обмяты отдельные выступы 21
Полуокатанное Все выступы обмяты, ответвления прижаты 30
Среднеокатанное Все выступы закруглены, но первичные формы сохраняются 41
Хорошо окатанное Округлые частицы с неровностями на месте выступов 59
Идеально окатанное Дробевидное, семечковидное, пластины, чешуйки 84

В россыпях морфология самородного золота изменяется в результате окатывания и истирания. Для полуколичественной ориентировочной оценки окатанности удобна 5-бальная шкала:

1)    окатанность отсутствует;

2)    слабая окатанность: обмяты тонкие выступы и острые вершины; притуплены ребра и вершины кристаллов;

3)    средняя окатанность: первичные формы сглажены, но различимы;

4)    хорошая окатанность: сохраняются крупные неровности, отпечатки и выступы первичных форм;

5)    совершенная окатанность: полностью сглажены все неровности.

В каждом классе крупности определяется в процентах к общей массе содержание в различной степени окатанного золота.

Для статистического изучения степени окатанности применяют шестибальную шкалу [78], несколько видоизмененную применительно к золоту (табл.24).

Содержание в разной степени окатанного золота (в процентах к числу золотин в каждом классе) устанавливают для каждого класса крупности. Минимальное количество золотин в выборке 40-50. Коэффициент окатанности определяется по формуле:

, (3.7)

где ni - коэффициент окатанности каждого класса (см. табл.24);

mi - количество золотин данной степени окатанности, %;

?L - число зерен в выборке.

Так как хорошо и совершенно окатанное золото утрачивает признаки первичной морфологии, для ее описания используют термины: дробевидная, комковидная, лепешковидная, семечковидная, пленочная, чешуйчатая.

Окатанное золото при транспортировке испытывает механические деформации, называемые последующими (штриховка, перегибы, расклепывание краев золотин, разрывы сплошности).

В россыпях за счет расковывания и истирания золотин происходит некоторое их уплощение. Коэффициент уплощенности представляет отношение суммы длины (а) и ширины (b) к удвоенной толщине (с):

, (3.8)

Он вычисляется как среднее арифметическое для 50 золотин. В различных коренных источниках уплощенность золотин различна, что следует учитывать при сопоставлении этого параметра в россыпях.

Состав золота. Проба золота измеряется в промилле (‰) и представляет отношение содержания Аu в самородном золоте к сумме содержаний в нем Аu и других металлов (Ag, Cu, Fe и др.).

Определенным цифровым интервалам пробы соответствуют следующие термины [57]:

— весьма высокопробное, почти чистое                              - 998 - 951;

— высокопробное                                                                  - 950 - 900;

— средней пробы, умеренно высокопробное                       - 899 - 800;

— относительно низкопробное                                             -  799 - 700;

— низкопробное                                                                     - 699 - 600;

— весьма низкопробное, высокосеребристое                       - менее 600.

К электруму относят золото пробы 700 - 250, к кюстелиту -  250 - 101. Более низкие концентрации золота (проба менее 100) характеризуют самородное серебро.

Проба отдельной золотины может определяться на пробирном камне, методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии, путем измерения коэффициентов отражения, локальным микроспектральным анализом, рентгеноспектральным и нейтронно-активационным методом. Для подсчета запасов требуется определение усредненной пробы методом пробирного анализа. Для одного анализа отбирают навеску 0,5-1 г из фракций среднего размера. По шурфам, траншеям или подземным сечениям навеску берут из металла, полученного припромывке проб из одной выработки. По этим же навескам должно быть определено количество серебра, присутствующего в золоте в виде изоморфной примеси.

Для получения представительной навески из скважин металл из рядовых проб объединяется по линии в пределах промышленного контура.

По небольшим россыпям число определений пробности должно быть не менее трех, для россыпей средних размеров — 10-15 и для крупных — не менее 15-20. Определения пробы должны равномерно охватывать всю россыпь и характеризовать все ее участки. Затем среднеарифметически выводят среднюю пробу по россыпи, которая применяется для расчета средних содержаний по выработкам. Средняя проба округляется до целых чисел. Аналогично рассчитывают количество изоморфной примеси серебра.

Качественный состав примесей в золоте определяют по данным спектрального анализа (на 32 элемента). Величина навески 30 мг.

Качественный состав примесей в платине определяют нейтронно-активационным анализом. Величина навески 20 мг.

Количественный состав примесей в золоте определяют как химическим анализом из навески 100 мг, так и микроспектральным (на 18 элементов) из навески 3-5 мг.

Внутреннее строение выделений самородного золота. В золотинах из россыпей различаются структуры эндогенной первичной кристаллизации и эндогенных преобразований, а также структуры, обусловленные гипергенными изменениями.

В зоне гипергенеза возникают весьма высокопробные межзерновые линзовидные прожилки и мелкозернистые коррозионные оболочки на поверхности золотин.

Внутреннее строение выделений самородного золота. В золотинах из россыпей изучается с помощью структурного травления монтированных аншлифов с золотинами. Монтированные образцы изготавливают путем запрессовывания золотин в эпоксидную смолу или различные пластмассы и получения безрельефных полировок их срезов. В качестве реактивов для травления золота пробы выше 780 обычно используют царскую водку, а для золота пробы ниже 780 — раствор хромового ангидрида в соляной кислоте.

Самородное золото, отлагавшееся из растворов, циркулирующих в зоне гипергенеза, называется гипергенным. Золото, образовавшееся в корах выветривания и зонах окисления, носит название вторичного. Золото, отлагавшееся из растворов в экзогенных условиях на корродированной поверхности первичных золотин, составлявших россыпь, называется «новым». Обособленные выделения оно образует редко.

Вторичное золото имеет формы кристаллические, моховидные, ячеистые, землистые, пленочные, колломорфно-натечные, дендритные и почковидную скульптуру поверхности. Проба может варьировать от 650 до 999 с преобладанием пробы 800.

«Новое» золото выделяется в форме тонкобугорчатых и мелкокристаллических пленок, моховидных, ячеистых, колломорфных наростов и частиц. Проба чаще всего менее 650, концентрации примесей неравномерные. Внутренне строение тонко- и мелкозернистое, кристаллическое, иногда с неясной зональностью, неоднородность пятнистая.

Изучение минерального состава россыпей платиноидов

Платиноносные россыпи, как правило, являются комплексными, так как наряду с платиной в них содержатся другие платиноиды — иридий, осмий, рутений, родий и палладий и, нередко, золото. Эти драгоценные металлы встречаются в россыпях в широком комплексе минералов платиноидов, состав которых к настоящему времени насчитывает около ста минеральных видов и их разновидностей (табл. 25). Минералы в своем большинстве ограничены классом самородных элементов, в меньшей мере — сульфидов (арсенидов) и иногда гидроокислов (недавно обнаружены в россыпях, имеют необычный для платиноидов черный цвет и матовый блеск; от других темноокрашенных минералов шлихов отличаются большой плотностью — 12 г/см3, и устойчивостью к царской водке)

Данные о минералогии россыпей платиноидов указывают, что минералы платиноидов в них образуют четыре типа близких по составу минеральных ассоциаций. Их постоянство в различных регионах мира позволяет выделить четыре минералого-геохимических типа - рутениридосминовый, рутенплатосмиридовый, иридисто-платиновый и сульфидно-платиновый (названия типов отражают главные по практической ценности элементы платиноидов или минералы). Каждый тип характеризует (см. табл. 25):

- набор распространенных минеральных видов и их количественные соотношения;

- поля химических составов минеральных видов (платиноидов и включений в них — хромшпинелидов и силикатов);

- морфоструктурные особенности минеральных индивидов и агрегатов платиноидов;

- онтогению минералов платиноидов.

Наиболее важными для промышленного использования среди платиноносных россыпей являются иридисто-платиновый и рутениридосминовый минералого-геохимические типы. Иридисто-платиновый тип имеет собственно платиновую специализацию за счет преимущественного развития изоферроплатины. Роль остальных платиноидов незначительна. Изоферроплатина представлена ксеноморфными комковидными агрегатами, которые иногда достигают размера самородков. Внутри зерен изоферроплатины наблюдаются таблитчатые включения самородного осмия и иридосмина, кубические и эмульсионно-неправильные выделения осмирида и сульфидов осмия, иридия, рутения и родия. Включения породообразующих минералов здесь представлены хромшпинелидами, клинопироксенами (диопсидом, эгирин - диопсидом, хромдиопсидом), биогитом, флогопитом, роговой обманкой и калиевым полевым шпатом.

Коренными источниками россыпей иридисто-платинового типа являются преимущественно дуниты зональных дунит-пироксенит-габбровых и щелочно-ультраосновных массивов, в которых наиболее продуктивными являются обогащенные хромшпинелидом дуниты.

Таблица 25

Минеральный состав и минералого-геохимические типы россыпей платиноидов


Минералы Тип россыпи Характерные диагностические свойства
Вид и разновидность Химическая формула Пространст-венная группа Иридисто-платиновый

Рутен-

ирид-

осминовый

Рутен-

плато-

смиридовый

Сульфид-

но-платиновый

Осмий самородный Os Р6/mmc ++ +++ ++ + Плоские зерна и кристаллы гексагонального габитуса, частицы блестящие поверхности совершенной спайности по пинакоиду, цвет от стально-серого до оловянно-белого, блеск металлический, высокая твердость -7, не окатываются, немагнитны, при нагревании выше 2000 разлагаются с образованием газообразного OsO4  с резким запахом (ядовит)
Иридосмин (Os, Ir) ++ ++++ +++ +
Твердый раствор Os, Ru (Os, Ru) + +
Рутениридосмин (Os, Ir, Ru) + ++++ ++++ +
Твердый раствор Os, Ir, Ru, Fe (Os, Ir, Ru, Fe) + +
Рутений самородный Ru + + Часто в виде пористых шероховатых агрегатов в срастании с другими минералами платиноидов, цвет стально-серый с буроватыми оттенками, блеск металлический, железистые разности магнитны
Твердый раствор Ru, Os (Ru, Os) + +
-‘’- Ru, Ir (Ru, Ir) ++ +
-‘’- Ru, Pt (Ru, Pt) + +
-‘’- Ru, Ir, Os, Pt (Ru, Ir, Os, Pt) ++
-‘’- Ru, Fe (Ru, Fe) + +
-‘’- Ru, Ir, Os, Pt, Ni (Ru, Ir, Os, Pt, Ni) +
-‘’- Ru. Ir, Pt, Os, Cu (Ru, Ir, Pt, Os Cu) +
Иридий смородиновый Ir Fm3m + ++ + +  Обычно в срастании с таблитчатыми кристаллами рутениридосмина, цвет стально-белый с желтовато-розоватыми оттенками, блеск металлический, слабоковкие, окатываются, немагнитные, не травятся горячей царской водкой
Осмирид (Ir, Os) ++ +++ ++ +
Твердый раствор Ir, Ru (Ir, Ru) + +
(Ir, Os, Ru) + + +
-‘’- Ir, Os, Ru (Ir, Rh) +
-‘’- Ir, Rh (Ir, Pt) +
-‘’- Ir, Pt (Ir, Os, Pt) ++ ++++
-‘’- Ir, Os, Pt (Ir, Os, Pt, Ru) + ++ ++
-‘’- Ir, Os, Pt, Ru (Ir, Os, Pt, Fe) +
-‘’- Ir, Ru, Pt, Fe (Ir, Ni, Pt) +
-‘’- Ir, Pt, Ni (Ir, Fe, Ni, Pt) + ++++
-‘’- Ir, Pt, Fe, Ni (Pt, Ru, Ir, Os) + +
-‘’- Pt, Ru, Ir Os (шилоит) (Pt, Ru, Fe, Ir, Rh) +
-‘’- Pt, Ru, Ir, Rh, Fe (Pt, Ir, Fe, Ni) +
-‘’- Pt, Ir, Fe, Ni +
Платина самородная Pt + ++++ Стально-белого цвета, ковкая, хорошо окатывается, немагнитная
Изоферроплатина Pt3Fe Pm3m ++++ + +++ ++++ Стально-серого цвета, травится царской водкой
Тетраферроплатина PtFe C4/mmm + ++ ++ Образуются внешние каймы вокруг изоферроплатины или включения в ней, реже самостоятельные комковидные выделения, магнитные, в царской водке буреют, цвет стально-серый с бурым оттенком
Ферроникельплатина ++ +
Туламинит ++ ++ ++
Фаза Pt (Ni, Fe) + Встречается в виде микроскопических включений в главных минеральных платиноидов
Хонгшит  PtCu C4/ mm + +
Фаза PtCu3 +
-‘’-  Pt (Cu, Fe, Ni)3 +
-‘’-  Pt (Cu, Sn) +
-‘’-  (Pt, Pd) (Bi, Sb) +
Инсизваит PtBi2 Pa3 +
Фаза Pd (Cu, Zn) +
Звягинцевит Pd3Pb Pm3m +
Фаза (Pd, Ph)2NiNe2 +
-‘’- Pd4Ni4Te5 +
Мертиит I?  (Pd, Cu)5+xSb2-x +
Стиллуотерит?  Pd8(As, Sb)3 P3 +
Гуанглинит Pd3As Ромб. +
Палладоарсенид? (Pd, Rh)2As P2/m +
Фаза (Au, Pt)Cu + +
-‘’- Ir2Os2As +
-‘’- Rh2As + +
-‘’- Rh3As2 +
Черпановит RhAs Pnma
Фаза RhPdAs
-‘’- RhNiAs + +
+
Сперрилит PtAs2 Pa3 ++ + ++ ++++ Иногда кристаллы кубического габитуса, цвет серых, блеск до алмазного, хрупкие, излом раковистый, окатываются слабо, в царской водке не растворяются, немагнитные
Эрликманит OsS2 ++ ++ ++
Лаурит R4S2 ++ ++ ++ +
Кашинит (Ir, Rh)2S3 Pbcn ++ + + Встречаются в виде микроскопических включении в главных минералах платиноидов
Боунит (Rh, Ir)2S3 +
Фаза Rh17S15 Pb3m +
Куперит PtS P42/mmc ++ ++ +++
Бреггит (Pt, Pd)S P42/m ++
Купроиридсит CuIr2S4 Fd3m ++ + + То же
Купрородсит CuRh2S4 ++
Маланит CuPt2S4 ++ +
Фаза (феррородист) (Fe, Cu)Rh2S4 +
-‘’-Ir5PbS10 +
Инаглиит Cu3PbIr8S16 Гекс. +
Кондерит CU3 PbRh8S16 +
Фаза(Ni, Fe, Cu)4Ir2S7 +
-‘’- (Fe, Ni, Cu) 4Ir2S7 +
-‘’- (Ni, Fe, Cu)4Rh2S7 +
-‘’- (Fe, Ni, Cu) 4Rh2S7 +
Осарсит OsAsS Мон. +
Руарсит RuAsS +
Ирарсит IrAsS Pa3 ++
Холлингвортит RhAss ++ + ++ +
Платарсит Pt(As,S) ++ ++
Толовкит IrSbS +
P213 +
Фаза (гидроосмирид) (Ir, Os, Ru, Pt) O (OH)nH2O Ромб. + ++ Псевдоморфозы  и каймы по минералам платиноидов; цвет черный, блеск матовый, хрупкие, уд. Вес около 12 г/куб. см., в царской водке не растворяется, немагнитны, железистые разности магниты.
 -‘’-   (Rh, Fe) O (OH)nH2O? +
-‘’-   (Pt, Pb, Bi) O (OH) nH2O? +
PdO(OH)nH2O? +
-‘’-  (Fe, Ir, Rh, Pt) O (OH) nH2O? +

Примечание: ++++ главные, +++ второстепенные, ++ редкие, + единичные по распространенности минералы. Таблица составлена по данным А.Г. Мочалого.

Рутениридосминовый тип характеризуется преобладанием в видовом составе гексагональных твердых растворов осмия, иридия и рутения. Второстепенное значение имеют кубические твердые растворы на основе иридия, изоферроплатина и тетрагональные интерметаллиды платины с железом, медью и никелем (см. табл. 25). Главные минералы представлены отдельными индивидами в виде таблитчатых кристаллов гексагонального габитуса. Среди минералов-включений в зернах платиноидов установлены хромшпинелиды, энстатит, оливин, хромдиопсид, хромистый тремолит, серпентин. Обращают на себя внимание повышенные содержания в этих силикатах хрома и никеля. Коренными источниками россыпей рутениридосминового типа являются массивы альпинотипных ультрамафитов. Большим россыпеобразующим потенциалом пользуются слабо хромитоносные существенно дунит-гарцбургитовые серии.

Обилие минеральных видов платиноидов в россыпях, широкий диапазон их химических составов, сложная и многофазная структура слагаемых ими зерен требуют от исполнителей наличия профессиональных навыков минералогических исследований вещественного состава платиноносных россыпей и проведения этих исследований в специально оборудованных лабораториях. Целью минералогических исследований на стадиях поисковых работ является определение минералого-геохимического типа платиноидной минерализации россыпи (моно - или политипность). Для этого требуется провести следующие виды исследований зерен минералов платиноидов, полученных из всех имеющихся шлиховых проб: гранулометрический анализ, морфологический анализ под бинокулярным микроскопом, минераграфический анализ структурного строения агрегатов под микроскопом в цементно-полированных шлифах, рентгеноспектральный анализ химического состава индивидов на микроанализаторе. После статистического анализа полученных данных о главных параметрах минерализации следует охарактеризовать минералого-геохимический тип, определить его ценность по аналогии с известными примерами и сделать прогноз о площади распространения россыпного ореола, охарактеризовать формационную принадлежность коренного источника и возможность существования промежуточного коллектора.

На стадиях предварительной и детальной разведки россыпей целью минералогических исследований является установление пометальной спецификации россыпи и отдельных ее участков, форм нахождения платиноидов и количества нерудных силикатных и окисных включений в зерна платиноидов. Эти качественные показатели платиноидного сырья россыпей являются важным, с одной стороны, для пометального подсчета запасов, с другой — для обработки безотходной схемы обогащения песков и аффинажа «шлиховых платиноидов» на перерабатывающем предприятии.

Отбор проб для специального минералогического анализа обусловлен характером распределения зерен платиноидов в рыхлых отложениях, который определяется на этапе предшествующих поисковых работ. Для рутениридосминового типа, как правило, характерно площадное распространение в рыхлых отложениях зерен платиноидов, при незначительных их концентрациях и с достаточно выдержанной сортировкой их размеров (около 0,5-1,0 мм). Этот тип чаще всего представляет интерес как попутное сырье в золотоносных россыпях, характер распространения зерен платиноидов иридисто-платинового типа весьма различный, с широким диапазоном концентраций зерен, их размерности. Они нередко образуют самостоятельные россыпи. Наиболее выдержанные соотношения минералов платиноидов и включений характерны для россыпей иридисто-платинового типа, залегающих в долинах, склоны и днища которых сложены дунитами. Вариации минерального состава в аллювиальных россыпях чаще наблюдаются там, где плотик и склоны долины сложены, наряду с дунитами, верлитами, пироксенитами и габброидами, где велик процент зерен со значительными содержаниями включений петрогенных минералов (окислов и силикатов).

Для получения достоверной минералого-геохимической характеристики россыпей, необходимой для подсчета запасов, относительно выдержанные по характеру распространенности минералов платиноидов россыпи и их участки следует опробовать дифференцированно. Для этого необходимо отобрать групповые пробы по трем пересечениям, равномерно расположенным по всей россыпи или ее участку. Каждая проба формируется путем объединения рядовых проб из выработок по разведочной линии. Рядовая проба охватывает весь комплекс зерен минералов платиноидов и сопутствующего самородного золота из всего разреза платиноносных «песков» по выработке. Направляемая в специализированную лабораторию групповая проба должна сопровождаться следующей документацией: привязка пробы, номер разведочной линии, суммарный объем промытых платиноносных песков, вес шлиховых зерен платиноидов и самородного золота, суммарный объем выхода шлиховой фракции песков. Для количественного определения платины, палладия, родия, иридия, рутения и осмия в шлиховых пробах и шлиховой платине, выделенных при разведке россыпных месторождений, могут быть использованы следующие методики:

- атомно-эмиссионное определение (АЭС);

- атомно-абсорбционная методика (ААС);

- нейтронно-активационная методика (ИНАА) определения платиновых металлов в шлихах;

- гамма-активационная методика (ГАА) определения платиновых металлов в шлиховой платине.

В каждом конкретном случае эти методики должны пройти аттестацию в НСАМ (Научный совет по аналитическим методам при ВИМСе).

Практическое использование результатов изучения

самородного золота и минералов платиноидов из

россыпей

При оценке территорий распространения россыпей благородных металлов по комплексу эндогенных признаков россыпного золота и платиноидов могут быть получены данные о типах коренных источников россыпей.

В качестве показателей возможного местонахождения коренных источников и относительной дальности переноса от них россыпных самородных металлов используются изменения крупности выделений, степень их гипергенных преобразований (окатанности, уплощенности, последующих деформаций, а для золота — и интенсивность коррозии). По этим признакам выделяются головные, средние и хвостовые части россыпей. В головных частях окатанность отсутствует или очень слабая, морфология и структура золота почти не изменены, размеры сопоставимы с наибольшими размерами выделений в рудах. В средних — окатанность слабая и средняя, золотины несколько уплощены (для минералов платиноидов сведений нет), наблюдается определенная сортировка по крупности, на золотинах отчетливая, обычно локальная коррозия. В хвостовых частях возрастает степень окатанности и уплощенности, выделения более мелкие, возрастает мощность высокопробной оболочки и наблюдаются ее деформации, развиты зоны трансляций.

Сохранность рудных источников на уровне современного эрозионного среза устанавливается по присутствию в россыпях зерен золота и платиноидов с признаками поступления непосредственно из бортов и плотика долины или из молодого аллювия.

По развитию золота с признаками интенсивной экзогенной перекристаллизации и возобновления миграции, преобразованных золотин выявляется присутствие промежуточных источников питания и относительное время поступления золота в россыпь.

Для досреднеплейстоценовых россыпей типично выполнение от 10 до 100% объема золотин высокопробными межзерновыми прожилками и коррозионными оболочками, для более молодых россыпей гипергенные преобразования составляют до 10% объема золотин. Признаками возобновления миграции золотин служат уплотнение высокопробных оболочек и наростов «нового» золота, вытягивание зерен в коррозионных оболочках, их рекристаллизация, развитие зон трансляций, линии трансляций в рекристаллизованных зернах остаточного золота.

Масштабы участия разных источников в питании россыпей определяются по соотношению в россыпях золота или минералов платиноидов, различающихся по основному составу (пробе) или примесям, реликтам первичных форм и структур, степени эндогенной перекристаллизации.

Поведение золота и платиноидов в технологическом процессе обусловлено комплексом их признаков: размерами частиц, морфологией, наличием и составом пленок, «рубашек», включений, сростков с другими минералами.

3.6.3. Контроль аналитических работ

Качество анализов, проводящихся при производстве геологоразведочных работ на комплексных (в том числе золотоплатиновых и платиновых) россыпях и выполненных минералогическими, химическими, спектральными, ядерно-физическими и другими методами, утвержденными государственными стандартами или НСАМ, подлежит обязательному контролю. Результаты анализов должны систематически проверяться путем геологического контроля рядовых и групповых проб в соответствии с «Инструкцией по внутреннему, внешнему и арбитражному геологическому контролю качества анализов разведочных проб твердых негорючих полезных ископаемых, выполняемых в лабораториях Министерства геологии СССР».

Работу основной лаборатории необходимо контролировать в течение всего времени разведки месторождения. Геологическому контролю подлежат результаты анализов, выполненных как на основные, так и на попутные компоненты.

Геологический контроль качества аналитической работы осуществляется геологическим персоналом организаций, проводящих разведку месторождения, по пробам, охватывающим все участки, типы руд (песков) и классы содержаний, участвующие в подсчете.

Контроль анализов разведочных проб производится независимо от лабораторного контроля.

Геологический контроль подразделяется на три вида: внутренний, внешний и арбитражный.

Внутренний контроль предназначен для определения фактических величин случайных погрешностей рядовых анализов и соответствия их предельно допустимым среднеквадратическим погрешностям. Осуществляется путем анализа зашифрованных контрольных проб в той же лаборатории, которая выполняет рядовые анализы, Контрольные пробы отбирают из дубликатов аналитических проб, хранящихся в основной лаборатории. Кроме того, в обязательном порядке подвергаются внутреннему геологическому контролю все анализы, показавшие аномально высокие содержания анализируемых компонентов, в том числе, ураганные пробы, выявленные по результатам рядовых анализов.

Контрольные пробы должны быть равномерно распределены по типам песков и участкам.

Данные контроля обрабатываются за год, за полугодие или за квартал. Пробы делятся по содержанию компонентов на классы, причем, число контрольных анализов по каждому классу содержаний должно быть не менее 30. По результатам рядовых и соответствующих им контрольных анализов для каждого определяемого компонента (в каждом классе) вычисляют среднеквадратическую погрешность единичного определения.

Величина погрешности не должна превышать предельных значений, указанных в инструкции ГКЗ СССР по применению классификации запасов к данному виду сырья. Для золота и металлов платиновой группы, в зависимости от уровня содержаний и крупности выделений, допуски колеблются от 3,2 до 30%. В противном случае результаты анализов для данного класса бракуются, и все пробы этого класса подлежат повторному анализу с выполнением внутреннего геологического контроля, а в лабораторию сообщается о забраковании результатов анализов данного класса для выяснения причин брака.

Внешний геологический контроль предназначен для оценки величин систематических расхождений между результатами, полученными в основной и в контролирующей лабораториях. Выполняется он путем анализа в контролирующих лабораториях дубликатов аналитических проб, хранящихся в основной лаборатории. Для каждой лаборатории, выполняющей рядовые анализы, утверждается контролирующая лаборатория.

На внешний геологический контроль направляются пробы, прошедшие внутренний геологический контроль, то есть проанализированные в основной лаборатории два раза. При этом из партии исключают пробы, в которых содержание компонента по данным рядового и контрольного определений различаются более чем на тройную величину относительной среднеквадратической погрешности.

Результаты рядовых анализов контролирующей лаборатории не сообщают, но обязательно сообщают метод анализа и минералогическую характеристику проб.

В контролирующей лаборатории анализы должны выполняться по проверенной надежной методике со 100%-ным внутрилабораторным контролем.

Значение систематического расхождения с учетом его знака вычисляют для каждого класса содержаний определяемого компонента по результатам анализа не менее чем 30-40 проб, выполненных в основной и контролирующей лабораториях. Значимость систематических расхождений оценивается с помощью распределения Стьюдента.

Рекомендуется контролировать правильность результатов основных определений, анализируя стандартные образцы состава (СОС), изготовленные из материала разведываемого месторождения или аналогичного ему. Стандартные образцы передаются исполнителям для анализа в зашифрованном виде. При этом объем внешнего контроля может быть уменьшен.

Арбитражный геологический контроль выполняется только в том случае, когда по материалам внешнего геологического контроля выявляются систематические расхождения между результатами анализов основной и контролирующей лабораторий.

Для арбитражного контроля используются хранящиеся в лаборатории аналитические дубликаты рядовых проб (в исключительных случаях — остатки аналитических проб), для которых имеются результаты рядовых и внешних контрольных анализов. На арбитражный анализ направляется 30-40 проб на класс содержаний, по которому выявлены систематические расхождения. Арбитражная лаборатория утверждается Госкомгеологии.

Результаты анализов арбитражного контроля сравниваются с результатами анализов основной лаборатории и лаборатории, выполнявшей внешние контрольные анализы. Методика сопоставления аналогична вышеописанной. Данные арбитражного контроля принимаются за истинные, а установленную систематическую погрешность полностью относят к тем результатам анализа, полученным в основной или контролирующей лаборатории, которые имеют систематическую погрешность.

Вопрос о необходимости повторного анализа всех проб данного класса и периода времени или о введении в результаты основных анализов соответствующей поправки решается после получения данных арбитражного контроля организацией, производящей разведку и оценку запасов месторождения.

Результаты обработки данных внутреннего, внешнего и арбитражного контроля должны прилагаться к материалам подсчета запасов. По этим результатам должны быть выделены периоды, в пределах которых качество аналитических работ было неудовлетворительным, определено количество проб этих периодов, участвующих в подсчете запасов, установлены причины неудовлетворительного качества анализов, разработаны мероприятия по их устранению. Необходимо дать оценку влияния неудовлетворительного качества анализов на достоверность определения мощности продуктивных пластов, содержания полезных минералов, оконтуренных площадей, а, следовательно, и определения запасов полезного ископаемого. Должно быть дано обоснование возможности использования контрольных данных для внесения корректив в подсчет запасов.

3.7. ИЗУЧЕНИЕ ПОПУТНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И КОМПОНЕНТОВ

В процессе разведки россыпных месторождений золота и платиноидов производится их комплексное изучение, направленное на выявление и оценку практического значения попутных полезных ископаемых (ППИ) и заключенных в них ценных компонентов, установление возможности наиболее полного использования минерального сырья на экономически рациональной основе. Изучение (геологическое, технологическое, экономическое), учет и оценка практического значения как основных, так и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и заключенных в них ценных компонентов, повышает полноту использования недр и экономический потенциал месторождений, способствует созданию малоотходной и безотходной технологии переработки минерального сырья и охране окружающей среды.

В соответствии с требованиями к комплексному изучению месторождений и подсчету запасов ППИ с россыпями золота и платиноидов могут быть связаны полезные ископаемые и компоненты, объединенные в три группы в зависимости от форм нахождения и связи с основным для данного месторождения компонентом [61].

К первой группе относятся рыхлые отложения или их отдельные горизонты, участвующие в строении россыпей — породы вскрыши (торфа), породы, подстилающие россыпь, а также подземные воды, участвующие в обводнении горных выработок. Эта группа ППИ обычно представляет промышленный интерес в экономически освоенных районах. Так, во многих случаях в верхних частях разреза вскрышных пород залегают почвенно-растительный слой, торф и другие осадки, пригодные после проведения агротехнических мероприятий для использования в сельском хозяйстве. Галечники, песчано-гравийный материал, глины, каолины (в районах широкого развития химических кор выветривания), составляющие разрез отложений вскрыши, а также скальные горные породы плотика могут быть использованы в строительной промышленности, дорожном строительстве, керамическом и металлургическом производстве. Попутная добыча указанных полезный ископаемых, с одной стороны, удовлетворяет потребности местной промышленности, а с другой — повышает эффективность разработки россыпей за счет снижения минимального промышленного содержания основного компонента, что, в свою очередь, дает возможность увеличить запасы благородного металла россыпного месторождения в соответствии с требованиями по рациональному комплексному использованию месторождений полезных ископаемых и охране недр [18].

Вторая группа включает сопутствующие основному компоненту ценные минералы, которые при обогащении россыпей могут быть выделены в самостоятельные концентраты или промпродукты или же они, накапливаясь в продуктах обогащения основного компонента (в гале-эфельных отвалах), могут быть в последующем извлечены на экономически рациональной основе. В россыпях золота в зависимости от металлогенической обстановки присутствуют такие попутные полезные компоненты как серебро, платиноиды, касситерит, вольфрамит, шеелит, ильменит, циркон, в отдельных случаях редкоземельные минералы, киноварь, ювелирные и поделочные камни и другие. В платиновых россыпях наблюдаются золото, титаномагнетит, хромшпинелиды, торит и другие минералы.

В отдельных россыпях золота и платиноидов промышленный интерес представляют отходы обогащения (хвосты обогатительных установок, фабрик, дражные отвалы), которые могут быть использованы для намывания плотин и дамб и в качестве закладочного материала в горных выработках. Песковые фракции хвостов могут применяться для производства бетонов, силикокальцита, а также кладочных и штукатурных растворов и в дорожном строительстве. Следует отметить, что использование отходов россыпей неудовлетворительное, и связано это в основном с географическим положением в экономически неосвоенных районах, отсутствием устойчивого спроса, с недостаточной изученностью вещественного состава отходов и их технологических свойств, а также с малыми масштабами месторождений. Комплексному использованию нерудной составляющей россыпей благородных металлов препятствует и неполнота извлечения металла, в связи, с чем хвосты обогащения часто представляют собой техногенные месторождения и подлежат повторной переработке.

К третьей группе откосятся различного рода примеси в минералах основных и попутных компонентов (изоморфные, механические, микровключения собственных минералов и др.). Преобладающую часть попутных компонентов этой группы обычно составляют рассеянные элементы. К этой же группе относятся примеси в рудных минералах золота, серебра, платиноидов, тантала, молибдена и др. При обогащении полезных ископаемых эти компоненты накапливаются в концентратах основных компонентов, а при переработке концентратов накапливаются в товарных продуктах или отходах.

Изучение и геолого-промышленная оценка ППИ и компонентов производятся на всех стадиях геологоразведочных работ. На поисково-оценочной стадии проводится выявление попутных полезных ископаемых и компонентов на основе общих представлений о возможности их развития в россыпях, полученных на более ранних этапах изучения перспективных площадей. При предварительной разведке осуществляется оценка перспектив промышленного значения ППИ и компонентов, на стадии детальной разведки — окончательная геолого-промышленная оценка.

При изучении ППИ используются выработки, пройденные для разведки россыпей основных полезных компонентов. В случае, когда пласты или залежи попутных ископаемых, относимых к первой группе, выходят за пределы разведки россыпи, необходимо получить геологические данные, освещающие площадь распространения таких ископаемых, а также сведения, позволяющие оценить возможность их освоения и разработать рекомендации на дальнейшие исследования по определению промышленной ценности всех пластов и залежей. Предварительная и детальная разведка попутных ископаемых первой группы проводится лишь при установлении потребителя на данный вид сырья. При этом их запасы подсчитываются в соответствии с требованиями, регламентированными государственными стандартами или техническими условиями, а также в соответствии с ТЭО кондиций.

При выявлении в россыпях золота и минералов платиноидов повышенных концентраций попутных полезных компонентов второй и третьей групп, такие россыпи должны быть отнесены к россыпям комплексного типа. Их предварительную и детальную разведку следует проводить с учетом необходимости установления геолого-промышленной оценки каждого полезного компонента. Попутные компоненты могут иметь промышленное значение лишь в случае, когда степень их концентрации в продуктах обогащения, а также технология последующей переработки этих продуктов обеспечивают экономическую целесообразность их извлечения.

Способы разведки россыпей золота и платиноидов и комплексных золотоносных и платиноносных россыпей обычно являются аналогичными. Однако в случае существенных различий физических и гранулометрических характеристик основного и сопутствующих компонентов, а также характера распространения их в продуктивных отложениях, разведка таких россыпей и их опробование производятся с учетом их особенностей, требующих применения дополнительных методик. Например, применение бурового способа разведки россыпей золота с попутными ювелирными или поделочными камнями будет малоэффективно, проходка линий шурфов не обеспечит достоверности результатов, и лишь проведение крупнообъемного опробования, отбор групповых проб из горных выработок, а также специальное технологическое картирование позволяют произвести достоверный подсчет запасов попутных полезных ископаемых.

Как правило, разведка комплексных золотоносных россыпей требует изменения (усложнения) методики обработки проб с учетом различий плотности и размера ценных минералов. Так, промывка проб из золото-касситеритовых (золото-касситерит-вольфрамитовых), золотошеелитовых россыпей должна проводиться до получения "серого" шлиха для исключения потери более легких, нежели золото, ценных минералов. Из полученного шлиха (концентрата) в лабораторных условиях осуществляется получение мономинеральных концентратов для последующего определения содержания в них ценных компонентов. В случае присутствия в россыпи самоцветных камней на первом этапе обработки проб проводится их промывка по существующей технологии для извлечения золота, а из хвостов проб в процессе мокрого грохочения отбираются обломки, галька цветных камней для определения их содержания в пробе и отправки в специализированные лаборатории с целью установления сортности самоцветного сырья и других параметров, необходимых для определения промышленной ценности.

Выбор технологии обработки проб из комплексных россыпей с теми или иными попутными компонентами устанавливается соответствующими инструктивными материалами, а определение содержаний ценных компонентов проводится на основании анализов проб или концентратов (шлихов) минералогическими, химическими, спектральными, ядерно-геофизическими и другими методами, утвержденными государственными стандартами или НСАМ.

Опробование и изучение комплексных россыпей должно проводиться с учетом последующего составления минералого-технологических карт, отражающих характер изменения в соотношениях ценных компонентов, а также изменения химического состава отдельных минералов: для золотоплатиновых россыпей — изменение содержания платины, осмия, иридия, рутения и других элементов платиновой группы; для золото-касситерит-вольфрамитовых россыпей — изменения в составе касситерита — олова и примесей тантала, ниобия, скандия, индия; в составе вольфрамита — триоксида вольфрама и примесей и т.д.

Технологическое картирование комплексных золотоносных (платиноносных) россыпей должно удовлетворять всем требованиям опробования россыпей золота (платиноидов) и, кроме того, оно должно выявить формы нахождения попутных компонентов, баланс распределения их в песках, продуктах обогащения и передела концентратов, определить, какие попутные компоненты и в каких продуктах обогащения и передела имеют промышленное значение, и установить экономическую целесообразность их извлечения и влияния на общую ценность извлекаемых из россыпи полезных ископаемых.

Подземные воды, участвующие в обводнении россыпей, могут быть пригодны для водоснабжения и извлечения из них ценных компонентов или для бальнеологических целей. Оценка подземных вод проводится в соответствии с «Требованиями к изучению и подсчету эксплуатационных запасов подземных вод, участвующих в обводнении месторождений полезных ископаемых», утвержденными ГКЗ СССР.

3.8. ПОПУТНЫЕ ПОИСКИ КОРЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

При разведке россыпных месторождений должна быть получена информация о характере коренных источников. Это может быть достигнуто при изучении пород плотика, вещественного состава россыпей (в обломках пород и шлиховой фракции), самого золота или минералов платиноидов и других полезных компонентов.

Полученная информация используется при оценке перспектив площади на выявление коренных месторождений золота (платины).

При разведке россыпных месторождений горными выработками и скважинами часто вскрываются гидротермально проработанные зоны, кварцевые жилы, минерализованные зоны дробления, метаморфизованные и прокварцованные породы с сульфидной минерализацией, петрографические разности основных и ультраосновных пород и др., заслуживающие внимания как поисковые признаки коренных месторождений золота и платиноидов. Они должны быть задокументированы и опробованы. Из всех образований, представляющих потенциальные рудные тела, берутся штуфные, бороздовые, задирковые или другие пробы в зависимости от параметров изучаемого оруденения, размеров горных выработок и стадии геологоразведочных работ. При буровом способе разведки изучают керн и отмытый шлам. Пробы анализируют пробирным, химико-спектральным, нейтронно-активационным и др. методами для определения содержания полезного компонента (золота, серебра, минералов платиноидов) и общего (полного) химического состава пород с целью установления наличия и содержания попутных ценных компонентов. Эти данные, наряду с результатами минералого-петрографических исследований, используются для определения формационной принадлежности коренного источника и его минерального типа.

Документация на разрезах, планах и картах должна представить положение и размеры рудной минерализации — параметры рудных тел и зон: мощность, простирание, угол падения, содержание полезных компонентов. В журнале опробования отмечается место взятия пробы, ее объем и масса, предварительное определение ее петрографического состава, характера минерализации и характера вмещающих пород.

Попутные поиски коренных месторождений должны проводиться в пределах рудно-россыпного района, в котором находится разведуемое россыпное месторождение.

При попутных поисках коренных месторождений используются выработки, пройденные для разведки россыпного месторождения. Однако, по возможности (при колонковом бурении), следует, углубит проектные скважины, чтобы установить контуры (в том числе глубину) распространения рудной минерализации. Это делается в случаях, если полученные данные указывают на близость рудной зоны, то есть если разведочные выработки установили оруденение с промышленным или близким к нему содержанием, или видимым золотом, или другими полезными минералами и минералами-спутниками, или в россыпи на этом участке выявлено обилие металла неокатанного, плохо окатанного, в сростках с кварцем или другими вмещающими породами, обилие самородков или крупных фракций золота и др.

С целью оценки возможности выявления коренных месторождений изучаются обломки и шлихи из россыпей.

Обломки просматриваются в хвостах промывки (лотка или промприборов) или на косах с целью выявления «рудных галек», то есть обломков, несущих рудную минерализацию или следы гидротермальных процессов, а также обломков ультраосновных пород, в которых могут быть включения платиноидов. Количество рудных галек, их размеры, степень окатанности фиксируются в журнале опробования, и по выделенным группам рудные гальки анализируются методами, применяемыми при изучении оруденения в коренных породах с целью установления его характера (рудная формация, минеральный тип).

Минеральный состав шлиховой фракции также изучается с целью выявления ценных компонентов и уточнения характера коренных источников (рудная формация, минеральный тип). Помимо определения минералов традиционными методами шлихоминералогического анализа, значительный объем информации дает применение минералого-геохимического анализа, выявляющего химический состав минералов с помощью спектрального анализа отдельных фракций (электромагнитной и др.) и позволяющего уточнить или определить минеральный тип коренных источников и локализовать их положение*.

Золото содержит значительный объем информации о характере коренного источника и его положении, включая характер рудной формации, минеральный тип и его положение, глубину эрозионного среза и т.п.

Отобранные пробы необходимо изучать отдельно по выработкам, а при значительной глубине россыпи или при большой мощности пласта — с конкретных проходок (интервалов) по методике, изложенной в подразд. 3.6.2. и в методическом руководстве. Чрезвычайную важность представляет изучение остатков вмещающих пород в сростках с золотом (кварца, карбонатов и др.). Содержащаяся в них информация (структура, газово-жидкие включения и пр.) позволяет более конкретно характеризовать коренные источники, оценить их перспективы и более целенаправленно вести поиски коренных месторождений.

Полученная таким образом информация о характере и положении коренных источников россыпи приводится в тексте отчета по подсчету запасов россыпного месторождения в виде таблиц, графиков, описания и т.д., а также выносится на прилагаемую графику — разрезы, планы, карты. В случае перспективности выявленного объекта обосновываются его прогнозные ресурсы (Р2) и даются рекомендации по проведению дальнейших работ.

На прилагаемой к отчету карте золотоносности или карте россы­пей масштаба 1:25000 — 1:100000, составленной на геологической основе, должны быть отражены взаимоотношения россыпей с коренными источниками и промежуточными коллекторами, закономерности размещения всех известных в районе россыпных и коренных месторождений и рудопроявлений, нанесена информация о характере (степени опоискованности, принадлежности к определенным геолого-промышленным типам и предполагаемых размерах) возможных коренных месторождений, выделены объекты и площади, рекомендуемые к дальнейшему изучению.

Поиски золоторудных месторождений шлиховым минералого-геохимическим методом. ЦНИГРИ, 1986.