Рассмотренный ранее материал не только показывает чрезвычайно широкое сырьевое, минеральное и генетическое многообразие россыпных месторождений; он дает также возможность проследить, как на смену россыпям одних промышленных типов на достаточно коротком отрезке времени появились новые типы месторождений с нетрадиционными условиями залегания и свойствами, требующие применения нестандартных методик поисков и оценки, технологий добычи и обогащения.
Этот процесс, общий для развития минерально-сырьевой базы в целом, для россыпных месторождений протекает ускоренными темпами в силу более быстрого их освоения и истощения, по сравнению с расположенными в тех же условиях рудными месторождениями. Интересно отметить, что именно во многих старых горно-рудных районах России, где россыпные месторождения были отработаны в первую очередь, а многие рудные объекты зачастую так и остались неосвоенными, в последние два десятилетия были выявлены новые, часто крупные и уникальные россыпные месторождения, не только изменившие представления о минерагении этих районов, но и послужившие толчком к новым открытиям в других провинциях. Как пример, можно указать открытие золотоносных кор выветривания и связанных с ними россыпей на Среднем Урале, золотоносных россыпей приразломных впадин в Амурской области, оловоносных россыпей зон тектонических уступов в Якутии, а также представления о «новом» золоте Ленского района, которые в перспективе дают новую жизнь старым горнодобывающим районам.
Расширение спектра промышленных россыпных месторождений различных минеральных типов отмечается на протяжении последних двух десятилетий во всем мире. Помимо указанной выше причины, оно стимулировано также продвижением фронта геологических исследований на новью территории, зачастую характеризующиеся существенно отличной металлогенической и тектоно-геоморфологической обстановкой. Важнейшую роль в этом процессе играет научный прогноз, базирующийся на новых достижениях в области геологии россыпей.
Другая группа факторов, регулирующих этот процесс, связана с научно-техническим прогрессом и обусловлена возрастанием потребности в определенных, в том числе новых, видах минерального сырья, созданием более совершенных, менее энергоемких и более экологичных технологий разработки россыпей и обогащения песков, возможностями комплексного освоения месторождений.
Открытия последних лет только на территории России, такие как крупнейшие в мире платинометалльная россыпь Кондер, россыпь алмазов Эбелях, комплексная редкометалльная россыпь Томтор, одна из крупнейших оловоносных россыпей мира россыпь Тирехтях, опровергают высказываемую иногда точку зрения о том, что в геологии россыпей достигнут уровень, при котором трудно рассчитывать на серьезные изменения в структуре сырьевой базы россыпных месторождений, особенно в освоенных районах и провинциях. Описанные в последние годы новые типы концентраций россыпеобразующих минералов и россыпи с нетрадиционными технологическими свойствами можно рассматривать как предвестники нового прорыва в наших представлениях о геологии россыпей и потенциала россыпных месторождений в целом.
Часть этих открытий влияет на структуру запасов и ресурсов определенного вида сырья в мировом масштабе (например, выявление и освоение россыпных месторождений золота в связи с латеритными корами выветривания Южной и Центральной Америки; другие примеры того же порядка — месторождения россыпного олова в латеритных корах выветривания Юго-Восточной Азии и в других регионах, обнаружение и оценка ультрабогатых руд Томторского редкометалльного месторождения, и др.). Другие имеют Значение в рамках отдельной металлогенической провинции и важны ДЛЯ отдельной страны или экономического района. Это типы россыпных месторождений, выявленных по аналогии с известными месторождениями других регионов или перешедшие а ранг промышленных в связи с изменением параметров кондиций.
Сказанное в полной мере подтверждает известное положение В.М. Крейтера о закономерном изменении структуры промышленных типов месторождений во времени.
Появление новых промышленных и перспективных типов россыпных месторождений зависит от нескольких факторов. В зависимости от них могут быть выделены следующие группы:
1. Новые минеральные виды россыпей и комплексные россыпи с нетрадиционными сочетаниями полезных компонентов.
2. Россыпи нетрадиционных генетических типов, ранее неизвестного возрастного диапазона И россыпи специфических тектоно-геоморфологических обстановок.
3. Россыпи, перешедшие в группу промышленных в связи с появлением новых способов добычи и технологических схем опробования и обогащения.
4. Россыпи, приобретающие значение промышленных или потенциально-промышленных по причинам экономического характера.
Новые минеральные виды россыпей и комплексные россыпи с нетрадиционными сочетаниями полезных компонентов. Вся история освоения россыпей, как и других типов месторождений, отражает процесс постоянного расширения спектра полезных ископаемых, извлекаемых из недр. На заре цивилизации, в античное время россыпи давали человечеству только два металла — золото и олово, не считая драгоценных камней, но оба эти металла определяли ступени развития человеческого общества. Можно утверждать, что россыпи были одним из древнейших промышленных типов месторождений, освоенным человеком. Сведения о россыпях золота и олова содержатся не только в трактатах древних ученых, но и нашли отражение в поэзии: например, античный поэт Клавдий Рутилий Намациан воспевает ((реки златом богатый песок».
Дальнейшая история россыпей на протяжении почти двух тысячелетий развивалась параллельно с географическими открытиями, но практически не дала человечеству новых минеральных видов россыпей- Лишь в XVIII веке в россыпях Колумбии была открыта платина, да и та поначалу расценивалась как бесполезная примесь. Немного раньше, в конце XVII века в речном аллювии был впервые открыт ильменит, первоначально получивший имя «менакинит». Однако только в нашем веке произошло существенное расширение минерального спектра россыпных месторождении, которое шло нога в ногу с техническим прогрессом. Выше упоминалось, что в 30-е годы россыпные месторождения играли весьма существенную роль в сырьевой базе вольфрама, обеспечивая около 30% его мировой добычи (сегодня менее 1%). В довоенный период россыпные месторождения давали практически все 100% добываемой платины (теперь только первые проценты). В этот период отрабатывались некоторые другие минеральные типы россыпей, потом утратившие свое значение, например, остаточные россыпи вторичных сурьмяных руд (кермезитовых желваковых образований), разрабатывавшиеся в Китае, в бассейне р. Юцзянь.
По настоящему резкий толчок в нарастании минерального разнообразия и усилении роли россыпей в сырьевом потенциале различных стран дала вторая мировая война. В 1943 г. а связи с развитием реактивной авиации по-настоящему были оценены области применения титана, ставшего впоследствии подлинным «металлом века». Недаром в США он получил название «war baby» — «дитя войны». Титановый бум, начавшийся в конце 1940-х годов и продолжавшийся вплоть до 1957 г., стимулировал поиски, разведку и интенсивную разработку прибрежно-морских титановых россыпей на берегах Атлантики, Тихого и Индийского океанов.
В настоящее время, общее число промышленно ценных минералов россыпей составляет около 35, из них около 25 образуют собственные россыпные месторождения; другие же присутствуют в виде примеси в россыпях других минеральных видов или входят в состав комплексных россыпей. Нам представляется, что, по мере появления потребности в нетрадиционных видах сырья, обладающего новыми свойствами, а также как результат расширения наших представлений об обстановках и механизмах россыпеобразования, в сферу промышленной оценки могут быть вовлечены россыпи совершенно новых минеральных типов.
Помимо этих видов россыпей горнохимического сырья, как новый перспективный минеральный тип россыпей могут рассматриваться также элювиальные флюоритоносные россыпи, выявленные в Центральном Казахстане, Забайкалье и Приморье. Это площадные либо линейные залежи, сопряженные с линейными корами выветривания в полях эндогенных флюоритовых месторождений, испытавших активные пострудные подвижки, которые обусловили нарушение сплошности первичных флюоритоносных тел и облегчили их дезинтеграцию в зоне гипергенеза. Продуктивные отложения образуют плащеобразные развалы флюоритового гравия; среди них в зависимости от преобладающего типа выветривания (механического или химического) выделяются обломочные или остаточные руды, которые относятся к элювиально-делювиальным (сформированным практически на месте) или к делювиально-пролювиальным (испытали частичное перемещение от коренного источника). Флюоритоносные коры выветривания локализованы в карбонатных породах или в толщах, где эти породы преобладают. Отмечаются наследование минерального состава эндогенных рудных тел и его усложнение за счет увеличения роли слюдистоглинистого материала и обогащения флюоритом, происходящего вследствии химического разложения и выноса ряда породообразующих минералов (кварца, кальцита и др.). Нередко эти руды становятся более технологичными по сравнению с коренными, так как отличаются высоким содержанием флюорита и низким карбонатным модулем.
Известно также, что остаточные элювиальные россыпи барита в штате Арканзас, имеющие вид залежей мощностью от 9 до 21 м, дают около 40% всего добываемого баритового сырья США. Этот генетический тип месторождений установлен и в ряде районов нашей страны, однако в настоящее время они не имеют промышленного значения.
Могут быть высказаны и другие соображения. Например, заслуживает внимания изучение кластогенных концентраций сфера — перспективного источника диоксида титана, тантала, ниобия, иттрия — в районах развития нефелиновых сиенитов, в которых сфен является одним из наиболее распространенных минералов, как В виде самостоятельных россыпей ближнего сноса, образующихся при разрушении апатит-сфеновых руд (Хибинский и Ловоэерский массивы), так и в виде попутного полезного компонента в россыпях других минеральных видов. Напомним, что сфен по своим миграционным свойствам способен накапливаться в довольно широком диапазоне обстановок, выдерживая многократное переотложение, иногда концентрируясь даже в олигомиктовых кварцевых песках совместно с цирконом, турмалином, рутилом. Он накапливается также в хвостах обогащения апатит-нефелиновых руд. Однако до получения эффективной промышленной технологии переработки, проблема использования сфена останется нерешенной.
С решением технологических проблем промышленной переработки эвдиалитоаых концентратов (источника циркония, иттрия, тантала, ниобия, редких земель) могут приобрести промышленное значение и эвдиалитовые россыпи, образующиеся В полях эвдиалитовых нефелиновых сиенитов (Ловоэерский массив). Несмотря на свою малую гипергенную устойчивость (эвдиалит — «легкоразлагаемый», греч.) и небольшую плотность, эвдиалит способен образовать элювиально-склоновые валунные и коллювиальные россыпи. Коллекторами россыпей могут быть также фрагменты долинной сети, погребенные под ледниковыми осадками.
Современный уровень технического прогресса вызвал к жизни целый ряд россыпей с нетрадиционными сочетаниями полезных минералов. Эта тенденция безусловно сохранится и в дальнейшем. В гл.8 было показано, что уже сейчас среди комплексных редкометалльно-титановых россыпей, имеющих промышленное или потенциально-промышленное значение на территории России и других стран СНГ, целесообразно различать собственно титано-циркониевые, титано-циркониево-полевошпатовые, титано-циркониево-фосфатные россыпи, а также россыпи других минеральных видов с попутной титано-циркониевой минерализацией. B.C. Кудрин и Л.В. Чистов указывают, что с ростом спроса на редкие земли, реальный промышленный интерес могут приобрести куларитсодержащие золотоносные россыпи Якутии и Магаданской области; вновь, после более, чем 40-летнего перерыва, может появиться интерес к поискам монацит -и ксенотимсодержащих титано-циркониевых россыпей.
Россыпи нетрадиционных генетических типов, ранее неизвестного возрастного диапазона и специфических тектоно-геоморфолопических обстановок. К этой группе новых потенциально-промышленных и перспективных типов россыпных месторождений нами отнесены генетические типы россыпей, ранее не имевшие промышленного значения в целом (или для данного вида минерального сырья), россыпи ранее неизвестного возрастного диапазона (в рамках провинции или района), а также россыпи, сформированные и залегающие в специфических либо ранее плохо изученных тектоно-геоморфологических обстановках.
Одним из наиболее ярких примеров появления новой генетической промышленной группы россыпных месторождений могут служить разнообразные по составу полезных компонентов россыпи кор химического выветривания, выявленные и оцененные в последние годы, например, ильменитоносные с апатитом в связи с массивами габброидов Торчинского месторождения на Украине, золотоносные объекты (Воронцовское и др, на Урале, Олимпиада и др, в Сибири) и переотложенные коры выветривания Томторского редкометалльного месторождения — в России, остаточное вольфрамовое месторождение В коре выветривания (Промежуточный участок Коктенкольского месторождения) и оловоносные коры выветривания месторождения Сарымбет — в Казахстане.
Характерно, что по ориентировочным оценкам Бюро минеральных ресурсов Австралии, с месторождениями олова в связи с латеритными корами выветривания, выделяемыми китайскими геологами в качестве самостоятельной формации оловорудных кор выветривания, или формации Гэдзю, связано не менее одной четверти всех оловянных концентратов, добываемых в странах Восточной Азии. Важными генетическими признаками этой формации, резко отличающими ее от традиционных россыпных месторождений олова, является опосредствованная связь с коренными источниками, которые не всегда могут быть идентифицированы, а также присутствие в россыпях обособлений и стяжений мелко — и тонкокристаллического касситерита, предположительно образовавшегося в условиях зоны кислотного выщелачивания руд при латеритном выветривании; кроме того наблюдается парагекетическая ассоциация этих месторождений с бокситами.
Своеобразным генетическим типом россыпей являются описанные выше подземные россыпи в карстовых полостях и в полостях сильно трещиноватых пород, где циркулируют подземные воды. К ним, в частности относятся «инфлювиальные россыпи» киновари, выделенные Р.М. Багатаевым как самостоятельный тип богатых руд Никитовского месторождения. По условиям формирования данные россыпные скопления близки флювиально-карстовым россыпям, созданным деятельностью подземных рек (касситеритовым и др.).
По-видимому, условия, в которых происходит концентрация россыпеобразующих минералов в промышленных количествах, и механизмы ее определяющие, не изучены в полной мере.
Например, Ю.В. Шумилов в качестве самостоятельного процесса, участвующего в преобразовании террасовых россыпей, выделяет суффозионно-просадочные процессы и даже выделяет самостоятельный тип суффузионных россыпей, характерный для Северо-Востока Азии.
Другие авторы придают важнейшее россыпеобразующее значение дефляционным процессам как фактору, формирующему специфические концентрации тяжелых минералов — остаточные дефляционные россыпи алмазов, касситерита и других минералов, известные, например, в пустынях Южной Африки, пустыне Гоби и других аридных областях. Однако некоторыми исследователями высказывается мнение, что дефляция не только выступает в качестве моделирующего фактора, но способна формировать самостоятельные россыпи, отличительной чертой которых является сосредоточение богатых концентраций рудных минералов в относительно маломощном пласте площадного характера типа рифов (девонская полиминеральная редкометалльно-алмазно-золотоносная россыпь Ичет-Ю на Тимане). Эта точка зрения не разделяется большинством исследователей Тимакских россыпей, которые считают Ичет-Ю полигенным образованием континентально-прибрежного генезиса. Однако, получены данные, свидетельствующие в пользу бесспорного участия эоловых, в частности дефляционных, процессов в образовании ее пласта. Это, во-первых, специфическая «рассортированное?»)» зернового состава тяжелых минералов, выражающаяся в том, что зерна различных минералов не сопоставимы по своей гидравлической крупности, и во-вторых, несмотря на значительные эпигенетические изменения, затронувшие как минералы матрицы, так и многие минералы тяжелой фракции, в пласте установлены идеально округленные зерна циркона с характерной для эоловых песков матированной поверхностью, обладающей специфическим микрорельефом .(«upturned plats»), присущим исключительно зернам, обработанным при перемещении воздушным потоком.
Насколько существенна роль процессов, описанных выше, в формировании промышленно ценных россыпей, пока судить трудно, однако тот факт, что они прослеживаются в ископаемых формациях, позволяет ставить вопрос о ревизии многих древних россыпеносных формаций, формировавшихся в аридных условиях при значительном влиянии эоловых процессов. В самое последнее время получены данные по Центральному титано-циркониевому месторождению, позволяющие предполагать, что значительная часть рудного пласта сеноманского возраста претерпела мощное перевевание и, по существу, представляет собой ископаемую дюнную россыпь.
К числу россыпей нетипичного генезиса бесспорно следует отнести озерные россыпи ближнего сноса, связанные с малыми озерными ваннами, занявшие прочное место среди россыпей потенциально-промышленных и перспективных типов. В отличие от крупных водоемов, малые озера характеризуются низкоэнергетической и неупорядоченной литодинамикой с подавленными волновыми процессами. В случае, если озерные ванны пространственно сближены с коренным источником, они выступают как бассейны-отстойники обломочного материала, Концентрация которого осуществляется путем простого выпадения относительно более тяжелых минералов из взвеси и в ходе гравитационно-диффузной сепарации при взмучивании наносов придонными течениями. Это создает условия для концентрации широкого спектра аллотигенных минералов — от традиционных россыпеобразующих минералов (алмаза, циркона, касситерита, лопарита, колумбита) до минералов малой плотности и устойчивости (апатита, франколита, магнезита). Озерные осадки являются составной частью многих промышленных россыпей, а в некоторых случаях к ним приурочены самостоятельные промышленные месторождения.
Озерные россыпи ближнего сноса установлены и в составе ископаемых формаций. Именно к ним принадлежат ультрабогатые редкометалльные руды Томторского месторождения. Присущие озерному литогенезу хемогенные процессы могут придавать озерным россыпям смешанную хемогенно-кластогенную природу, а дисперсность осадков способствует их интенсивному диагенезу и эпигенезу. Инфильтрационные эпигенетические процессы, накладываясь на озерные россыпи, способствуют возникновению супербогатых руд томторского типа.
Промышленной деятельностью человека создан такой новый генетический тип россыпей, как техногенные, впервые выделенные как самостоятельный тип россыпных месторождений Н.А. Шило. Они возникают в результате неизбежных потерь полезного ископаемого в процессе отработки россыпных месторождений из-за несовершенства технологии добычи И обогащения, вследствие чего в отвалы и хвосты уходила значительная часть мелких и тонких выделений россыпеобразующих минералов. Во многих горнорудных районах отвальные техногенные россыпи составляют важный резерв горнодобывающей промышленности, причем в ряде случаев заведомо предусматривается повторная и даже трехкратная переработка отвалов, которая зачастую входит в саму технологию эксплуатации месторождения. Н.А. Шило как пример этого описывает россыпи платины Исовского района, что связано с высокой глинистостью первичных россыпей, обуславливающей возникновение окатышей, с которыми при первой промывке в отвал уносится до 40% металла.
Повторная отработка отвалов практикуется на россыпях многих минеральных типов. Во всех случаях она учитывает происходящий в отвальных россыпях естественный процесс дополнительного высвобождения полезного компонента из гальки, сростков, глинистых окатышей под влиянием механического воздействия в ходе отработки россыпи (перемещение отвалов бульдозерами и т. п.) и современного выветривания, дающего определенный эффект за период 20-30-х-летнего существования отвалов. Все это определяет возможность извлечения новых порций металла обычными гравитационными методами. Применение же технологических приборов и новых технологий, позволяющих улавливать мелкие и тонкие выделения золота и других минералов, значительно повышает эффективность повторной отработки.
Как самостоятельную группу техногенных россыпей можно рассматривать и хвосты горнорудных предприятий, отрабатывающих коренные руды, при условии, если в них происходит определенная гравитационная сортировка рудного материала. Наиболее полно эти процессы протекают в высокоэнергетической обстановке прибрежной зоны. На возможность образования промышленно ценных концентраций касситерита за счет переработки морем рудных хвостов оловорудных предприятий впервые было обращено внимание в заливе Сент-Айвс в Корнуэле (Англия). Там известны развитые на глубинах 9-21 м прибрежно-морские россыпи олова, которые образовались при переработке морем выносов Красной реки, дренирующей отвалы некогда богатого, а ныне закрытого рудника Левант. Первично-техногенная природа этих россыпных концентраций проявляется и в особенностях их состава — значительная часть олова концентрируется в дисперсной части осадка в виде мелкого касситерита в сростках с турмалином и кварцем, что делает эти россыпи труднообогатимыми. Технология предусматривает получение предварительного концентрата с содержанием олова всего 2%, но с последующим его обогащением на берегу до концентрата с содержаниями олова 20%.
В России в Чаунской губе на Чукотке известна Валькумейская промышленная техногенно-прибрежная россыпь олова, целиком образовавшиеся за счет хвостов одноименного ГОKa. Она возникла за почти полувековой период эксплуатации коренного месторождения касситерит-силикатной формации. В середине 80-х годов запасы россыпи оценивались примерно в 6 тыс.т олова. Морфологически это широкий конус выноса, надводная часть которого выдвинута в морс на 300 м, а подводная продолжается на расстоянии до 600 м (рис. 129). Состав россыпи определяется следующим соотношением фракции: псаммит — 56%, алеврит — 29%, пелит — 15%. Максимальные содержания олова приурочены к двум классам крупности: крупного песка и тонкого алеврита — пелита. Техногенный конус ложится на россыпь неоген-четвертичного возраста, образуя с ней единое морское россыпное месторождение олова. Россыпь располагается в зоне активного волнового воздействия до глубины 14 м и представляет собой весьма динамичное образование. В период активной работы Валькумейского рудника происходило постепенное выдвижение россыпи в море со средней скоростью около 10 м/год. Расчеты, проведенные сотрудниками МГУ Б.В. Поповым и В.А. Совершаевым, показали, что в случае прекращения сброса материала надводная часть россыпи будет размыта за период около 40 лет. Этому способствует также то, что россыпь в своей надводной части имеет высокую объемную льдистость, достигающую на отдельных участках 80-90% (за счет льда-цемента, погребенных наледей и припайного льда).
Классическим примером техногенных россыпей, образовавшихся в результате деятельности ГОКов, перерабатывающих коренные руды, являются также железисто-золотоносные отвальные россыпи KMА, в частности Михайловского ГОКа. Последние представляют собой зернистую (крупность +0.04 мм) осадочную породу, состоящую из силикатной части кварцитов (кварц, амфиболы, слюды и др.), немагнитных окислов железа, преимущественно гематита (более 30%), с незначительной примесью пирита. По данным пробирно-спектрального анализа, содержание золота в них на уровне 0.3-0.35 г/т. Основная его масса содержится в свободной форме и представлена мелким (+50 мкм) и тонким (-50 мкм) классами. Работами Тульской ГЗК показано, что оно гравитационным способом извлекается в гематитовый концентрат с содержанием золота 7-14 г/т, при извлечении 35-40%; последующим цианированием гравитационного концентрата достигается 92-94% его извлечение. Применение флотационного способа обогащения позволяет получать концентрат с содержанием золота 35 г/т, при извлечении свыше 50%. Паралелльно возможно получение товарного железооксидного продукта.
Расширение возрастной гаммы промышленных и потенциально-промышленных россыпных месторождений происходит в результате разных по своей сути тенденций в геологии и освоении россыпей; 1) стихийного перехода от молодых близповерхностных россыпей по мере их отработки к поискам и освоению более глубоких и более древних россыпей; эта тенденция характерна для многих россыпных районов и провинций; 2) целеустремленного научно обоснованного поиска ископаемых аналогов богатых современных россыпей дефицитного сырья, имеющих важнейшее промышленное значение а других провинциях, при условии, что в рамках данной провинции или страны отсутствуют современные условия для их возникновения. Именно таким путем создавалась в 60-е годы сырьевая база титана и циркония СССР, полностью базирующаяся на древних ископаемых формациях — аналогах современных прибрежно-морских россыпей основных зарубежных провинций.
В настоящее время для многих видов сырья такое же значение приобрела оценка россыпных формаций ископаемых пенепленов, особенно, если учесть, что, как и все образования, связанные с денудационным рельефом, эти россыпи в ископаемом состоянии сохраняются только в весьма узком диапазоне тектоно-геоморфологических условий — по обрамлению или в краевой области разновозрастных плитных структур, где древние пенеплены подвергались минимальной деструкции, незначительному захоронению и частичному повторному откапыванию. Большинство этих россыпей парагенетически связано с каолиновыми корами выветривания и имеют мезозойский (юрско-меловой) и раннекайнозойский (эоценовый) возраст; последний более характерен для молодых плитных структур типа Восточно-Арктической шельфовой области. В пределах древних платформ прогнозируются также и более древние россыпи пенепленов в связи с латеритными корами выветривания. Наиболее убедительным доказательством этого являются позднепалеозойские (пермские) делювиально-озерные россыпи Томторского массива.
Как пример находок еще более древних ископаемых россыпей ближнего сноса можно привести золотоносные россыпи в палеодолинах доэйфельского возраста в Октябрьском районе Амурской области, сохранившиеся под девонскими вулканитами.
Выше отмечалось, что ископаемые алмазоносные формации, представленные слаболитифицированными конгломератами палеозойского (девонского) и мезозойского возраста, составлют один из перспективных типов алмазных россыпей. С установлением реальной алмазоносности новых территорий а пределах Восточно-Европейской провинции, прежде всего в Цеитрально-Европейской и Двинской субпровинциях, а также в Карело-Кольском регионе может произойти своего рода прорыв в открытии ископаемых алмазоносных россыпных формаций от аизейского до палеогенового возраста.
Наиболее ярким примером россыпей новых промышленных и потенциально-промышленных морфогенетических типов являются описанные ранее россыпи зон тектонических уступов, составляющие сегодня основу сырьевой базы россыпного олова России. Это крупнейшие по своим масштабам месторождения, специфические по строению и условиях залегания, которые, как показывают исследования, не только обеспечивают основной прирост запасов в старых оловодобывающих районах, но и являются главным перспективным типом месторождений в таких новых провинциях, как Восточно-Арктический шельф. Им близки по условиям формирования золотоносные россыпи приразломных впадин Верхнего Приамурья, резко меняющие представления о дальнейших перспективах не только этого старейшего золотодобывающего района, но и других районов, характеризующихся близкой тектоно-геоморфологической ситуацией.
Особого внимания заслуживает также проблема песчано-гравийных осадков, содержащих примесь ценных россыпеобразующих минералов (золота, алмазов, титановых минералов, циркона) малой размерности. Эта проблема, широко обсуждаемая в отечественной литературе на протяжении последних двух десятилетий, наиболее всесторонне рассматривалась в работах Перского Государственного Университета под руководством Б.С. Лунева, изучавших мелкие алмазы Урала и возможность попутного извлечения их и других полезных минералов из современного аллювия. В самое последнее время эта проблема приобрела новое звучание в связи с появившимися технологическими возможностями извлечения рудных минералов малой размерности при отработке песчано-гравийных месторождений. Именно этот факт позволяет ставить вопрос о существовании новой провинции золотосодержащих россыпей в центральной части Восточно-Европейской платформы (рис.130). Спектр терригенных формаций, содержащих мелкое (0.005-0.2 мм) кластогенное золото, весьма широк — от девона до четвертичных, однако наибольший практический интерес представляют песчано-гравийные месторождения (ПГМ), связанные с водноледниковыми осадками краевой зоны московского оледенения, развитыми в широкой полосе от Беларуси на западе до бассейна р. Кама на востоке и представляющими объект наиболее широкой карьерной разработки предприятиями строительной индустрии. С генетических позиций, эти золотоносные гравийно-галечные толщи, содержащие золото в среднем в количестве первые десятки мг/м3, до 100 мг/м3 по отдельным пробам, формировались в достаточно высокоэнергетической среде подледниковых потоков краевой зоны ледника выше зоны зандров. Они ассимилировали золото из подстилающих терригенных пород, При их размыве, в свою очередь, формировалась золотоносность современного аллювия (Калужская, Костромская области и др.).
Начиная с 80-х годов внимание исследователей привлекают области концентрации мелкого и тонкого золота в существенно илистых и глинистых россыпеносных формациях, например в отложениях межгорных впадин и приморских равнин, валовое содержание золота в которых в 3-10 и более раз превышают его содержание, извлекаемые промывкой. Этот тип концентраций присутствует в большинстве россыпных золотоносных районов и может рассматриваться в качестве важного резерва при внедрении соответствующей технологии. Исследованиями украинских ученых установлено, что мелкое и мельчайшее золото, мигрируя на значительные расстояния, образует весьма значимые (иногда до 7 г/т) концентрации а тонкопесчаных и алевритовых осадках кайнозойских дельтовых и прибрежных осадках Закарпатского и Прикарпатского прогибов, Днепровско-Донецкой и Причерноморской впадины, а также в современных осадках шельфа Черного моря. С россыпями этот тип концентраций сближает положение в едином ряду литолого-фациальной зональности (рис. 131), а с осадочными стратиформными месторождениями — условия опробования (по рудной схеме) и отработки (с применением [цианирования и других способов извлечения металла).
Появление нового фактического материала заставляет пересматривать существующие представления о россыпеобразующей роли некоторых рудных и геологических формаций, ранее считавшихся малоперспективными для формирования россыпей или вообще не относимых к таковым. Например, в настоящее время установлено, что породы черносланцевой формации, которые ранее не рассматривались как россыпеобразующие, могут служить источником ильменит-лейкоксеиовых россыпей, редкоземельных (куларитовых) россыпей, россыпей тонкого золота (не исключено, что и платинометалльных минералов).
Изменение представлений о характере россыпной минерагении распространяется и на целые рудно-россыпные провинции. Например, россыпную минерагению Сибирской платформы еще недавно традиционно определяли алмазы, в меньшей мере золото. Однако, открытия последних лет позволяют выдвигать ее как крупнейшую провинцию ископаемых редкометалльных россыпей в связи с карбонатитами, а также комплексных иридосмин-золотых россыпей в связи с ультроосновными-щелочными массивами, а также перспективную провинцию редкометалльно-золото-оловоносных россыпей в связи с гранитными пегматитами и субщелочными гранитами.
Как крупнейшую полиминеральную россыпную провинцию можно оценивать и Восточно-Европейскую (Русскую) платформу — россыпная минерагения ее осадочного чехла представлена, помимо титановых (ильменитовых и лейкоксеновых) и комплексных редкометалльно-титан-циркониевых россыпей, также фосфатными россыпями, россыпями мелкого и тонкого золота, алмазоносными конгломератами.
После почти 20-летних исследований и геологоразведочных работ, в конце 80-х годов как новая россыпная провинция была выделена Восточно-Арктическая шельфовая провинция, с которой связаны важнейшие перспективы расширения сырьевой базы россыпного олова. Профиль россыпной провинции определяют золото, олово (редкие земли, титан, киноварь). Основные перспективы провинции связаны преимущественно с россыпями ближнего сноса ископаемой россыпной формацией погребенного пенеплена (эоцен-олигоцен, миоцен), с базальными горизонтами морской трансгрессивной формации (олигоцен-голоцен) и с полигенными россыпями зон тектонических уступов (эоцен-голоцен). Однако, еще совершенно не изучена металлоносность псаммитовых осадков регрессивных серий эоцен-олигоценовых прибрежно-морских толщ, которые могут быть перспективны на полиминеральные россыпи дальнего переноса и переотложения.
Россыпи, перешедшие в разряд промышленных в связи с появлением новых способов добычи и технологических схем опробования и обогащения. Появлению новых промышленных и потенциально-промышленных типов россыпей этой группы способствуют следующие факторы: 1) применение новых способов отработки для глубокозалегающих россыпей россыпей и россыпей со сложными горногеологическими условиями; 2) совершенствование имеющихся или внедрение новых схем обогащения для максимально полного извлечения полезного компонента, особенно на россыпях с трудноизвлекаемыми классами полезных минералов, а также для целей извлечения особо ценных попутных компонентов; 3) использование нестандартных технических средств для поисков и разведки россыпных месторождений, например, применение траншей, шурфов с рассечками и камерами (разведочных сечений) для целей крупнообъемного опробования на россыпях с низкими и крайне неравномерными содержаниями золота, алмазов и др. 4) применение нетрадиционных схем опробования россыпей, в частности использование рудной схемы для россыпей с мелкими и тонкими классами полезного компонента либо с полезным компонентом, частично находящимся в связанном состоянии (в сростках с нерудными минералами).
Остановимся на некоторых примерах.
Существенное изменение структуры запасов многих минеральных видов россыпей, в том числе в освоенных районах, может вызвать применение нового способа отработки скважинной гидродобычи (СГД), основанной на гидравлическом принципе. Сущность его заключается в разрушении горного массива у забоя скважины, пульпоприготовлении и транспортировке пульпы через другие скважины на поверхность земли, в горные выработки или плавсредства. Этот способ может применяться для погребенных нелитифицированных песчаных и песчано-гравийных россыпей и кор выветривания, в том числе глубокозалегающих. По предварительной оценке способ является высокоэффективным, позволяющим снизить капитальные вложения в 2-3 раза, а себестоимость в 1.5-2 раза. В настоящее время государственным балансом учтены две титано-циркониевые россыпи в Западной Сибири — Тарская и Георгиевская (Контесский участок), предназначенные для отработки методом СГД. С применением гидродобычи в разряд промышленных в перспективе могут перейти также россыпи золота с промышленными содержаниями металла, отнесенные к забалансовым по горно-геологическим причинам, в частности, в Ленском районе. СГД, по всей видимости, может также решить проблему отработки глубокозалегающих россыпей золота приразломных впадин.
Новым техническим решением, позволяющим перейти к промышленной оценке россыпей, расположенных ниже уровня моря в акватории шельфовых и внутренних водоемов в нашей стране, является создание организационных структур комплексной механизации типа плавучей горнодобывающей флотилии, способной разрабатывать разобщенные залежи полезных ископаемых в пределах целого морского региона. Сходный принцип оправдал себя при разработке морских оловянных россыпей шельфа о-вов Банка, Белитунг и Синкеп в Индонезии, в том числе драгами «Бима» и «Белитунг-1» с глубиной черпания соответственно 49.5 и 47.5 м.
Как пример использования нетрадиционных технических средств и технологии опробования при разведке россыпей может быть указано применение траншей и разведочных сечений, сопровождаемое крупнообъемным опробованием для разведки золотоносных россыпей с крайне неравномерным распределением металла. Оно позволило перевести в разряд промышленных и вовлечь в освоение ряд золотоносных россыпных месторождений Северо-Востока (Адычаиский район в Якутии и др.), которые, ранее будучи разведаны шурфами и скважинами, были отнесены к забалансовым.
Важнейшее значение новые технологии опробования и обогащения имеют для россыпей, образованных мелкими и тонкими зернами полезных минералов, например, для россыпей мелкого и тонкого золота (-0,25+0,01 мм), для которых в последнее время разработаны новью схемы обогащения с использованием различных видов гравитационных устройств (винтовые сепараторы, гидроциклоны, ротационные сепараторы, виброшлюзы и др.) и/или с применением методов цианирования, пенной флотации, амальгамации для улавливания тонкого и пылевидного золота из шламов. Новый толчок в этом направлении может дать применение подземного и кучного выщелачивания из россыпных, в том числе высокоглинистых, с тонким золотом, а также техногенных месторождений и труднообогатимых россыпей кор выветривания.
В разряд промышленных могут переходить также россыпи с частично связанным полезным компонентом, заключенным в крупных обломках, что приводило к занижению содержаний при опробовании. Данная проблема остро стояла для некоторых оловоносных россыпей Северо-Восточной Якутии. Применение при разведке россыпи олова Одинокой и рудной схемы опробования обогащения, включающей измельчение рудных обломков классов +10 и -10+2 мм, в которых заключена значительная часть мелковкрапленного касситерита, повысить суммарное извлечение олова из россыпи с 48 до 70-80%. В результате значительно возросли запасы месторождения, которое перешло в разряд крупных. Подобный подход применим также к золотоносным россыпям, в которых значительную роль играет связанное золото (например, слаболитифицированные золотоносные конгломераты).
Достоверность определения качества рудных песков зависит нередко и от применяемых аналитических методов. Так используемый ранее и до настоящего времени оптический шлихо-минералогический анализ оценки качества рудных песков титано-циркониевых россыпей приводил к систематическому занижению содержаний основных рудных минералов на 10-30% и искажению реальных соотношений титановых минералов (ильменита, лейкоксена, рутила). Разработанная в ВИМСе на материале Бешпагирского Ti-Zr месторождения методика полного рентгенографического количественного фазового анализа шлихов из руд титано-циркониевых россыпей позволяет достоверно оценить качество песков.
Россыпи, перешедшие в разряд промышленных по экономическим причинам. Факторами, способствующими появлению новых россыпей данной категории, служат изменение потребности а сырье в связи с появлением новых областей его применения, изменение цен, комплексное освоение месторождений. Указанные факторы могут стимулировать освоение новых месторождений как в мировых масштабах, так и в рамках одной страны или отдельного региона
Комплексный подход к оценке россыпных месторождений и учет попутных компонентов при разработке ТЭО кондиций позволяет снижать их параметры, существенно увеличивать запасы песков и ценных компонентов и полнее использовать недра, а также может привлечь внимание к некоторым ранее не представляющим промышленного интереса объектам. Примером может служить Обуховское титано-циркониевое месторождение, ТЭО кондиций которого дважды рассматривались ГКЗ СССР — в 1969 и 1989 гг. В кондициях 1969 г. не учитывалась стоимость кварцевого песка и частично производимого из него силикатного кирпича, а по кондициям 1989 г. она составила 40-45% товарной продукции. Это позволило снизить минимальное промышленное содержание условного ильменита с 85 до 28 кг/ м3, при этом запасы песков увеличились в 3.8 раза, циркона в 1.7 раза, ильменита — в 1.6, рутила+лейкоксена — в 1.9 раз; увеличилась более чем вдвое производительность предприятия по добыче и переработке песков (с 600 до 1300 тыс.м3), срок обеспеченности запасами вырос вдвое с 15 до 30 лет.
Другой пример — переоценка забалансового Центрального титано-циркониевого месторождения. С учетом введения повышающих коэффициентов на содержание всех рудных минералов и данными дополнительных технологических исследований, выполненных Гиредметом, и позволяющим поднять извлечение рудных минералов на 10-12%, это месторождение выдвигается как первоочередное для создания в России собственного производства ильменитовых, рутиловых и цирконовых концентратов. Содержащееся В рудных песках тонкое золото может дополнительно повысить эффективность его освоения.
Ориентация на попутное извлечение ценных минералов из месторождений строительных материалов позволяет рассматривать в качестве новых потенциальных источников золота аллювиальные и прибрежно-морские песчано-гравийно-галечные месторождения, заключающие сравнительно небольшие запасы россыпного металла. Некоторые из этих месторождений уже подготовлены к освоению. Месторождения кварцевых песков и песчано-гравийных смесей рассматриваются также в качестве важного источника попутного получения циркона, титановых минералов и золота. Такое же значение B перспективе могут иметь песчаногравийные массы, перемещаемые при строительстве портовых сооружений и дноуглубительных работах.
Таким образом, перспективы дальнейшего роста потенциала россыпных месторождений полезных ископаемых за счет объектов новых и нетрадиционных типов остаются весьма высокими.
