Морфология, размеры и минеральный состав россыпей алмазов, золота, ильменита и рутила

Россыпные месторождения отличаются от коренных приповерхностным залеганием и относительно простой морфологией продуктивных залежей, позволяющих их разрабатывать дражным, экскаваторным, бульдозерным или другим экономически эффективным способом.

Не менее важной особенностью россыпей является простой состав ценных минералов, извлечение которых осуществляется в большинстве случаев дешевым и высокопроизводительным гравитационным способом без предварительного измельчения обломочного материала. Наибольшее практическое значение и высокую ценность имеют россыпи алмазов и золота, а также ильменита и рутила.

Россыпи алмазов образовались в результате интенсивного физико-химического выветривания алмазоносных кимберлитовых и лампроитовых, трубчатых и жилообразных тел, последующих процессов размыва, переноса и отложения продуктов выветривания.

Известны элювиальные, делювиальные, аллювиальные и прибрежно-морские россыпи алмазов. Элювиальные россыпи залегают непосредственно на алмазоносных телах. От них в виде шлейфов по склонам водотоков спускаются делювиальные россыпи и далее по речной гидросети развиваются аллювиальные россыпи. При транспортировке материала алмазы, как самые твердые минеральные образования, меньше всего подвергаются разрушению. Их концентрации увеличиваются в нижних частях россыпей и падают по мерс удаления от кимберлитовых и лампроитовых трубок.

Известны древние ископаемые россыпи алмазов (Витвагерсранд, ЮАР), в которых обломочный материал сцементирован и превращен в твердую породу и современные россыпи, сложенные рыхлыми образованиями.

Промышленное содержание алмазов изменяется от 0,05 до 1 кар в 1 м³ песков. Метрический карат соответствует 200 мг. Спутниками алмазов являются пироп, ильменит, рутил, циркон, магнетит, хромдиопсид, перовскит, шпинель и др.

Золотоносные россыпи, как и алмазоносные, также могут быть элювиальными, делювиальными, аллювиальными и литоральными. Самые распространенные и значительные по размерам — аллювиальные россыпи. В России имеются россыпи золота всех типов. Они находятся в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Широко известны россыпи бассейна р. Бодайбо (Ленский район), представляющего собой глубоко расчлененное низкогорье. Падение тальвега р. Бодайбо изменяется от 2 м/км в нижнем течении, до 18 м/км в верховье. Россыпи залегают на террасах и в глубоких тальвегах (см. рис. 3.23). Длина террасовых россыпей — сотни метров.

Наибольшую промышленную ценность представляют погребенные россыпи. По гранулометрическому составу и окатанности выделяются галечные, валунно-галечные и щебенистые пласты (рис. 3.25). В первых двух повышенные концентрации золота связаны с глинистым материалом; в щебенистых пластах они приурочены к их нижней части.

Россыпи ильменита и рутила являются основным источником получения титанового сырья. Главное промышленное значение имеют прибрежно-морские ильменитрутил-цирконовые россыпи, а также континентальные (аллювиальные и аллювиально-делювиальные) россыпи ильменита. В России преобладают древние погребенные россыпи мезокайнозоя. Современные прибрежно-морские россыпи крупных размеров распространены в Австралии, на восточном побережье Камчатки, на побережьях Балтийского, Черного и Азовского морей. Эти россыпи пока не находят практического использования.

Рис. 3.25. Типы золотоносных пластов (но Е. Синюшной):

а — галечно-ватунный пласт; б — щебенистый пласт; в — концентрация золота в трещинах плотика; г — надплотиковая концентрация; д — многослойные галечно-валунные пласты; 1 — глины; 2 — илы; 3 — пески; 4 — галька; 5 — валуны; 6 — гребни;

7 — коренные породы; 8 — золото Прибрежно-морские россыпи формировались па платформах при денудационно-аккумулятивных процессах в период трансгрессии моря, а континентальные россыпи — в условиях регрессирующих морей. Прибрежно-морские россыпи представляют собой пластообразные переслаивающиеся залежи песков мощностью в десятки метров, протяженностью многие километры при ширине в сотни метров. По составу они кварцевые. Полезные минералы — ильменит, рутил, лейкоксен, циркон с размером основной массы зерен 0,05—0,15 мм. Содержание титановых минералов изменяется от п • 10 до п ? 100 кг/м³. Такие россыпи известны в бассейне р. Самоткань (Украина).

Континентальные россыпи ильменита связаны с перемывом коры выветривания, развитой на ультраосновных и основных массивах и содержащей зерна ильменита. Россыпи формируются в долинах рек. Продуктивные тела имеют форму лентовидных извилистых залежей с горизонтальной или косой слоистостью, сложенных кварцем, полевым шпатом и каолинитом. Содержание ильменита — до 100—200 кг/м³. Примером служит Иршанская аллювиальная россыпь.

Россыпи других ценных минералов — платины, касситерита, вольфрамита, танталита и колумбита, монацита и пирохлора — во многих районах земного шара уже отработаны.

Россыпи платиновых минералов ассоциируют с дунитами и другими ультраосновными породами, слагающими обширные по площади массивы в гранулито-гнейсовых и зеленокаменных поясах, во внутриплитных рифтах трапповых провинций и зонах активизации (см. табл. 2.2). Известны элювиальные, делювиальные и наиболее продуктивные аллювиальные россыпи Среднего Урала.

Оловоносные россыпи в ряде стран до сих пор имеют важное промышленное значение. Они образовались за счет выветривания пегматитовых, грейзеновых и гидротермальных месторождений олова. Известны континентальные и прибрежно-морские россыпи. Элювиальные и делювиальные россыпи формировались в зонах гумидного климата. Мощность их достигает п-10 м. Среднее содержание касситерита составляет от 0,5 до 6,0 кг/м³. Совместно с касситеритом встречаются вольфрамит, шеелит, киноварь, циркон, золото, магнетит, топаз и турмалин. Аллювиальные россыпи характеризуются меньшими значениями мощности и содержания касситерита. Современные россыпи этих типов известны на Чукотке (Пыркакайский рудный узел), в Якутии (многоярусная россыпь Тенкели), в Монголии (Модото).

Среди прибрежно-морских россыпей, распространенных в Юго-Восточной Азии, все большее значение приобретают россыпи погруженных на морское дно речных долин, вдающихся в море на 5—15 км от береговой линии.

Россыпи вольфрамита, гюбнерита, шеелита, танталита и колумбита имеют ограниченные размеры, что объясняется способностью кристаллов этих минералов при переносе к переизмельчению, г. е. к переходу в неизвлекаемые шламовые формы. Делювиально-аллювиальные вольфрамовые россыпи распространены на жильных и штокверковых рудных полях Центрального Казахстана, Забайкалья и в Приморском крае.

Россыпи танталита, колумбита и пирохлора аналогичного типа известны в Нигерии, Заире и Бразилии. Прибрежно-морские россыпи монацита, содержащего редкие земли, распространены в КНДР, Индонезии, Индии и Бразилии.