Распределение ценных минералов в россыпи

Речные, морские или озерные россыпи состоят из обломочного материала, отложившегося в основном в результате действия водного потока. Условия образования наносных отложений в одном и том же водотоке изменяются в пространстве и во времени в зависимости от направления и скорости водотока и наличия препятствий, нарушающих его течение. Русло, как правило, постоянно меняет свое положение по ширине долины. Изменяется также его глубина. В меженный период скорость течения невелика, поток переносит только мелкие частицы, которые и отлагаются в русловой части в виде глин. Во время паводков большая скорость течения обеспечивает перемещение крупных валунов и смыв части отложений. Оставшаяся часть отложений перекрывается крупной галькой и песком. Таким образом, в зависимости от режима водного потока и дальности переноса обломочного материала минералогический состав россыпи, ее обогащенность ценными минералами, величина и форма их зерен широко варьируют.

Аллювиальные россыпи могут начинаться непосредственно у коренного источника, где отложения включают хорошо гранулированный материал коры выветривания. При образовании россыпи за счет разрушения речным потоком крупнообломочного материала, когда выпадение ценных минералов происходит на некотором отрезке пути их перемещения, россыпь образуется на некотором расстоянии от коренного источника. При прочих равных условиях легкие и прочные зерна минералов перемещаются рекой на значительно большие расстояния, чем зерна тяжелых минералов. Известны протяженные (до 10 км) россыпи золота и платины. Более короткие россыпи образуют вольфрамит и касситерит, менее прочные зерна которых не выдерживают длительного переноса и растираются в пыль. Иногда длина этих россыпей достигает нескольких километров. Шеелит и киноварь обычно измельчаются на протяжении нескольких сотен метров от места вхождения их в поток в свободном состоянии.

Ценные минералы концентрируются в пласте неравномерно. В турбулентном речном потоке минералы (в том числе и ценные) выполняют ложе реки в виде прерывистых продольных полос, обусловливая струйчатый характер скоплений ценных минералов. Однако при этом наблюдается известная закономерность их распределения. Содержание ценных минералов в песках изменяется по длине и ширине россыпи. В средней части ее преимущественно сосредоточиваются отложения с наиболее высоким содержанием, а по направлению к увалам долины содержание постепенно уменьшается. В отдельных случаях отложения с высоким содержанием могут смещаться и располагаться ближе к одному из увалов. Содержание ценных минералов постепенно уменьшается по мере удаления россыпи от коренного источника.

По условиям залегания россыпи подразделяются на три группы.

Группа I . Выдержанные очень крупные россыпи с равномерным распределением ценных минералов, относительно постоянной мощностью залежи и сравнительно ровным плотиком, имеющим незначительный уклон. Сюда относятся морские титано-циркониевые россыпи, крупные аллювиальные россыпи титана, олова и золота, приуроченные к пойменным отложениям и отличающиеся равномерным строением, мелкими и однородными зернами ценных минералов.

Группа П. Выдержанные крупные россыпи с неравномерным распределением ценных минералов, относительно постоянной шириной и неровным плотиком. К этой группе относятся аллювиальные россыпи золота, олова, алмазов, приуроченные к отложениям пойм и террас, а также крупные россыпи коры выветривания и современной береговой линии морей. Размер зерен ценных минералов различен. Самородки встречаются редко.

Группа III . Не выдержанные по ширине и мощности россыпи с неравномерным распределением ценных минералов и чередованием бедных и обогащенных участков. К этой группе относятся россыпи, залегающие в сложных геологических условиях (в том числе на закарстованном или сильнотрещиноватом плотике), террасовые россыпи, в значительной степени размытые последующей эрозией, крупные русловые россыпи современной береговой зоны морей, часть россыпей коры выветривания. Отдельные из них не имеют самостоятельного практического значения, поэтому детальная их разведка даже при высоком содержании ценных минералов осуществляется только в процессе отработки россыпей. Поверхность плотика обычно неровная, и значительная часть ценных минералов находится в его трещинах и впадинах. Размеры зерен ценных минералов весьма непостоянны, а среднее их содержание в россыпи в большой степени зависит от наличия самородков.

В россыпях концентрируются преимущественно тяжелые минералы, а также относительно легкие минералы, обладающие высокой химической и физической устойчивостью (гранат, топаз, горный хрусталь и др.).

Многолетней практикой разработки золото- и платиносодержащих россыпей установлено, что галечные фракции крупнее 16 мм, как правило, не содержат зерен этих благородных металлов (за исключением редких самородков). Поэтому при обогащении песков такие фракции обычно отделяются на грохотах и направляются в отвал.

Фракции менее 16 мм, называемая эфелями, поступают на обогащение. Если пренебречь россыпями, в которых встречаются самородки, то в большинстве случаев зерна золота, платины и других ценных минералов содержатся во фракциях крупностью менее 8 мм. Промытые пески, из которых извлечены ценные минералы, называются хвостами.

Зерна ценных минералов, содержащиеся в россыпях, разделяются по крупности на самородки (крупность более 4 мм), крупные (1—4 мм), средние (0,5—1 мм), мелкие (0,25—0,5 мм), весьма мелкие (0,15—0,25 мм) и тонкие (менее 0,15 мм). Зерна золота и платины крупностью более 0,25 мм относительно хорошо извлекаются при промывке песков на простейших шлюзах. Для улавливания зерен крупностью менее 0,25 мм требуется применение специальных методов обогащения (отсадки, концентрации, сепарации и др.).

Пески, содержащие весьма мелкие и мелкие зерна благородных металлов, требуют применения схем обогащения с многооперационной обработкой.