Вопрос 66

Условия формирования россыпных месторождений. Главные промышленно-важные минералы россыпей.

Россыпные месторождения относятся к экзогенной серии рудных месторождений, к этой серии также относятся месторождения выветривания и осадочные.

Виды россыпей:

1) Благородных металлов: золото; платиноиды.

2) Оловянные 3) Вольфрамовые 4) Титано-циркониевые5) Редких металлов

6) Драгоценных и полудрагоценных камней7) Пьезооптического сырья

  Среди них различают два класса: прибрежно-морские и континентальные. Главное значение имеют прибрежно-морские ильменит-рутил-цирконовые россыпи. Из современных прибрежно-морских россыпей рутил и ильменит добывают в Австралии, Индии, Шри-Ланке, Сьерра-Леоне, Бразилии и США. Наиболее интересны в промышленном отношении пляжевые россыпи Австралии в центральной части восточного побережья, где они с перерывами прослеживаются более чем на 75 км. Ширина их достигает 800 м, мощность продуктивного пласта — 1,8 м. Содержание рутила 18—20 кг/м3, ильменита 15—16 кг/м3. Древние прибрежно-морские россыпи представлены слабо сцементированными или уплотненными рудными песками мезо-кайнозойского возраста. Типичным представителем являются Среднеднепровские месторождения циркон-рутил-ильменитовых песков Украины. Они образовались за счет размыва коры выветривания метаморфических пород Украинского кристаллического щита, последующей сортировки и переотложения продуктов выветривания.

Континентальные россыпи распространены преимущественно в аллювии, элювии и пролювии четвертичных, палеогеновых и нижнемеловых отложений. Рудные тела аллювиальных россыпей, как правило, имеют форму лентовидных залежей, приуроченных к долинам рек. По минеральному составу континентальные россыпи обычно полимиктовые (ильменит, кварц, полевой шпат, каолинит и др.). Содержание ильменита в промышленных континентальных россыпях варьирует от 20—30 до 200— 500 кг/м3.

Россыпные месторождения титана по экономической ценности не уступают коренным. Их эксплуатация дает около 40% мировой добычи ильменита и большую часть добычи рутила. Поиски россыпей в сознании людей обычно ассоциируются с поисками золота, однако методика поисков-россыпей титана коренным образом отличается от поисков россыпей золота.

От золота титан отличается своей значительно большей распространенностью в земной коре. Минералы титана можно найти буквально в любом песке, но по таким находкам нельзя судить о наличии их россыпного месторождения поблизости.

Отмывка зерен золота осуществляется значительно быстрее и легче, чем минералов титана.

Месторождения россыпей формируются вследствие концентра­ции ценных минералов среди обломочных отложений, возникаю­щих в процессе разрушения и переотложения вещества горных пород и коренных месторождений полезных ископаемых у по­верхности Земли. Их образование связано с физическим и хи­мическим выветриванием.

На месте разрушения коренных источников возникают элю­виальные россыпи. При смещении выветрелого и дезинте­грированного материала по склону формируются делюви­альные россыпи. Его накопление у подножья склонов мо­жет привести к образованию пролювиальных россыпей. Перемываемый реками обломочный материал служит основой для образования речных, или аллювиальных, россыпей. Вынесенный в водоемы он образует вдоль берегов озер, морей и океанов прибрежные, или литоральные, россыпи. В результате ледниковой деятельности могут возникнуть лед­никовые, или гляциальные, россыпи, а в результате дея­тельности ветра — эоловые россыпи.

Таким образом, в группе россыпных месторождений выделя­ются следующие классы: 1) элювиальный, 2) делювиальный, 3) пролювиальный, 4) аллювиальный, разделяющийся на под­классы — косовой, русловой, долинный, дельтовый и террасовый, 5) литоральный, 6) гляциальный, 7) эоловый.

По времени образования россыпи могут быть как четвертичными, или современными, так и древними, или ископаемыми. По условиям залегания они могут быть открытыми или погре­бенными под толщей осадков, сформировавшихся после образо­вания пород, вмещающих россыпь.

По форме залежей среди россыпных месторождений выде­ляются плащевые, пластовые, линзовидные, ленточные, шнурковые и гнездовые разновидности.

В россыпях концентрируются минералы, для которых характерны три признака: 1) высокая плотность, 2) химическая ус­тойчивость в зоне окисления, 3) физическая прочность. В соответствии с этим среди ценных минералов россыпей находятся (в скобках указана плотность, г/см³): золото (19—16), платина (19—14), киноварь (8), колумбит, танталит (8—5), вольфра­мит (7), касситерит (7), шеелит (6), монацит (5), магнетит (5), ильменит (5—4), циркон (4, 5), корунд (4), рутил (4), гра­нат (6—4), топаз (6—3,5), алмаз (3,5). По составу ценных ми­нералов россыпи бывают однообразные, с одним ценным мине­ралом и комплексные (с несколькими ценными минералами).

ЭЛЮВИАЛЬНЫЕ РОССЫПИ имеют небольшое практическое значение. Среди них можно отметить россыпи золота, алмазов Южной Африки, бадделиита Бразилии, касситерит-колумбитовые россыпи Малайзии и Ин­донезии.

ДЕЛЮВИАЛЬНЫЕ РОССЫПИ. Среди делювиальных россыпей известны существенные ме­сторождения золота и алмазов Африки, касситерита и вольфра­мита, корунда в Казахстане, валунчатых железных руд Урала.

ПРОЛЮВИАЛЬНЫЕ РОССЫПИ находятся среди рыхлых отложе­ний, накапливающихся у подножья гор вследствие смывания временными потоками обломочного материала их склонов. Для них характерны конусы выноса, которые могут слиться в не­прерывную полосу, окаймляющую подошву гор, называемую пролювиальным шлейфом. Они встречаются редко, как, например, пролювиальные россыпи ал­мазов Африки и монацита Сибири.

АЛЛЮВИАЛЬНЫЕ могут начинаться непосредственно от коренного источника, когда в речные отложения поступает хорошо гранулированный материал глубоко проработанной коры выветривания.

Ценные минералы почти никогда не распределены в пласте равномерно. В соответствии с неравномерным струйчатым рас­пределением скоростей в турбулентном речном потоке фракции аллювия, в том числе и фракция ценных минералов, выполняют ложе реки в виде прерывистых продольных узких полос, обусловливая струйчатый характер скоплений ценных минера­лов в россыпях.

Среди аллювиальных россыпей известны различные, в том числе крупные месторождения. Так, например, запасы золота в больших современных россыпях достигают десятков и даже сотен тонн при содержании его от десятков миллиграммов до нескольких граммов на кубический метр песков. Если считать, как полагают многие геологи, золотое южноафриканское место­рождение Витватерсранд россыпью дельты древней реки, то его запасы измеряются десятками тысяч тонн при среднем содер­жании около 8 г/т. Известны также крупные аллювиальные месторождения платины, алмазов, олова и вольфрама.

Концентрация ценных минералов осуществляется в участках торможения реч­ных потоков.

ЛИТОРАЛЬНЫЕ, или прибрежные морские и океанические, рос­сыпи отличаются следующими особенностями:

1) они располагаются узкой полосой между линиями приливов и отливов, в зоне прибоя;

2. для них наиболее типичны россыпи рутила, ильменита, циркона, т. е. акцессорных минералов горных пород; реже встречаются россыпи касситерита и алмазов, совсем редко — золота и платины; содержание типичных минералов в этих россыпях значительно выше, чем в аллювиальных, и достигает де­сятков процентов;

3. им свойственны хорошо отсортированные, равномернозернистые, обычно тонкозернистые, хорошо окатанные скопления ценных минералов;

4. протяженность таких россыпей может быть очень большой, достигать десятков и даже сотен километров, но мощность пластов, обогащенных ценными минералами, измеряется всего лишь сантиметрами и десятками сантиметров, редко превышая3 м;

5. россыпи этого класса обычно залегают в самой верхней части песчаных отложений побережья и реже бывают пере­крыты маломощным слоем песка в 0,5—1,25 м;

6. в продольном направлении россыпи имеют форму струй, а в поперечном разрезе — форму узких линз, постепенно выкли­нивающихся в сторону суши и моря;

7. с ними местами тесно связаны эоловые россыпи прибрежных дюн.

Среди литоральных россыпей различают современные и древние, или ископаемые, месторождения. Месторождения со­временных прибрежных россыпей расположены вдоль берегов Австралии, Новой Зеландии, Индонезии, Индии, Шри-Ланка, Африки, Южной и Северной Америки. Среди ископаемых изве­стны третичные, мезозойские и палеозойские россыпные место­рождения ильменита, рутила, циркона на Украине, на Урале, в Сибири, на Тимане и в других местах.