Гипотеза образования россыпей. Переход тяжелых минералов и золота из жильной породы в свободное состояние. Степень истираемости золота и жильной породы

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:

Что такое золотая россыпь. Элювиальные и делювиальные...

Аллювиальные россыпи

Дражный способ разработки золотоносных песков. Как работает...

Россыпь

Что такое плотик – скальное основание золотой россыпи.

Добыча золота. Землесосы и гидроэлеваторы для разработки...

Заслуживает внимания мысль, приведенная в работе Ю. А. Билибина (1956, стр. 110): «Иногда высказывается мнение, что значительная часть металла освобождается из коренной породы и поступает в россыпь в процессе измельчения гальки при ее переносе. Хотя это явление, несомненно, имеет место, но роль его в пополнении металлом ничтожна. При постепенном истирании гальки и заключенный в ней металл испытывает столь же медленное истирание, давая лишь мельчайшие частицы косового золота».

Не вдаваясь в существо вопроса о степени истираемости металлов и силикатов (он будет рассмотрен ниже), заметим, что эта мысль (к сожалению, мы не знаем ее автора) в принципе верна и Ю. А. Билибиным была отвергнута напрасно. Она позволяет не только объяснить различные особенности строения россыпей, но и дает возможность установить в них закономерности распределения минералов. Поэтому данная мысль и была положена автором в основу гипотезы образования россыпей (Бондаренко, 1957).

Рассмотрим существо этой гипотезы более подробно. Предположим, что на склоне, водоразделе или в ложе долины залегает рудное тело какого-либо тяжелого устойчивого минерала (4). Рудное тело в процессе деструкции, разрушаясь, поставляет в долину не минерал в свободном состоянии, а только обломки пород, содержащих этот минерал. Отдельно взятый кусок породы, заключающий в себе ничтожно малое по массе количество зерен минерала, попав в ложе долины (см. 4, слева), начнет перемещаться водотоком. Его движение в виде обломка не может быть бесконечным.

В долине на него воздействуют различные агенты выветривания, вследствие чего он, постепенно разрушаясь, начнет терять зерна минерала и где-то () превратится в конечный продукт выветривания — песок и глину. Минерал в данном отрезке будет в плане представлять собой след продвижения этого куска породы. Следующий такой же кусок породы, пройдя по долине, оставит еще один след и т. д. При массовом длительном движении и дроблении кусков породы высвобождающиеся зерна минерала, постепенно суммируясь, и образуют аллювиальную россыпь.

Поскольку в водном потоке донные отложения всегда находятся в состоянии вибрации, то освобождающиеся зерна минерала сразу же начнут погружаться в нижние горизонты. Если мощность потока велика и донные отложения приведены в состояние сильной вибрации, то зерна минерала, достигая как возвышенных, так и пониженных мест плотика, образуют пластовую россыпь со всякого рода «кочками», «провалами», «карманами» и т. п.

Если же поток недостаточно мощный и донные отложения приведены в состояние вибрации лишь частично, то зерна минерала, не достигая коренных пород, образуют висячий пласт. При уменьшении мощности потока в период формирования россыпи пласт может разделиться на два или даже несколько горизонтов.

Таким образом, в генетическом смысле аллювиальную россыпь можно рассматривать как сумму следов минерала, возникающих вследствие движения и дробления жильной породы.

Она отражает собой в долине отрезок, где жильная порода находится в агрегатном состоянии, локализуется ниже коренных выходов жильной породы и может начинаться только от рудного тела. Когда рудное тело сконцентрировано в едином массиве, взаимосвязь между оруденением и россыпью очевидна. Если же рудное тело рассредоточено в виде мелких проявлений на значительной площади, то создается впечатление оторванности россыпи от рудных тел. Для возникновения россыпи необходимо всего два условия: наличие рудного тела и постоянно или периодически действующего водного потока.

В природе имеется много факторов, которые в совокупности могут служить косвенным доказательством того, что аллювиальные россыпи образуются именно так. Например, если бы высвобождение тяжелых минералов происходило на местах выходов рудных тел на дневную поверхность, то каждой аллювиальной россыпи предшествовала бы делювиальная россыпь, а последней— элювиальная. В действительности в Колымском бассейне автором встречена лишь одна аллювиальная россыпь, которая переходит в очень слабую делювиальную (ручей Безымянный).

Элювиальные россыпи в этом бассейне вообще неизвестны. В то же время в ложах долин можно встретить куски жильной породы, в которых включения золота столь малы, что его влияние на плотность породы практически равно нулю. Есть куски, где количество золота больше и оно уже сказывается на их плотности. Наконец, есть самородки золота, где, наоборот, жильная порода в виде припая находится в ничтожно малых количествах. Все это явно указывает на то, что золото переходит в свободное состояние непосредственно в ложах долин.

Известно, что вода при переходе из жидкого состояния в лед увеличивается в объеме на 9%. Причем, если она охлаждается равномерно в открытом сосуде, то увеличение ее объема не сопровождается давлением на стенки сосуда. А если охлаждение происходит неравномерно, то из-за образующейся корки сосуд превращается из открытого в замкнутый. По мере увеличения толщины корки давление на стенки сосуда постепенно увеличивается и может достигнуть 10 т/см2. В естественных условиях в пустотах, трещинах и углублениях вода переходит в лед именно путем неравномерного охлаждения. Это приводит к интенсивному дроблению жильной породы, а следовательно, и к высвобождению из нее минералов. На Колыме вследствие дневных оттепелей и ночных заморозков весной и осенью температура верхних частей рыхлого материала в течение года переходит через нулевой градиент примерно 80—90 раз. Наиболее интенсивно подвержены этому виду выветривания породы, находящиеся в смоченном состоянии, т. е. в русловой части долины.

На склонах и водоразделах из-за весьма медленного удаления продуктов выветривания образуется защитный слой из песка и глины, который предохраняет нижележащие горизонты от разрушения. В ложах же долин водные потоки постоянно удаляют мелкие фракции и глыбовый материал поддерживается в обнаженном состоянии. По этой причине горные породы в долинах разрушаются более интенсивно, чем на склонах и водоразделах.

Уже отмечалось, что Ю. А. Билибин, хотя и не полностью, но все-таки отрицал возможность образования золотых россыпей в самой долине за счет переноса и дробления гальки. Он исходил из того, что в период истирания гальки в равной степени истирается и заключенное в ней золото, давая мельчайшие частицы ко- сового золота. Следует заметить, что степень истираемости золота и жильной породы никем экспериментально не проверялась, поэтому данное утверждение Ю. А. Билибина следует отнести к числу предположительных.

Автором в производственных условиях проводился опыт на истираемость различных материалов (кварц, гранит, глинистые сланцы, песчаник, свинец, олово, золото, бронза) путем помещения их в амальгамационную бочку, который показал, что истираемость металлов в сотни раз меньше истираемости силикатов. Даже кусочки свинца за несколько часов вращения в бочке вместе с частицами силикатов изменяют лишь внешние формы, масса же их остается неизменной.

Конечно, условия истираемости твердых тел в бочке далеки от условий истирания их в долине. Однако опыт убедительно показывает, что степень истираемости металлов и силикатов совсем не такая, как это принято считать. Даже если бы она была одинаковой, то и тогда бы минералы не полностью переходили в пылеобразное состояние. Как показано выше, кроме истирания порода подвергается еще и дроблению под влиянием выветривания. В южных широтах, где влияние морозного выветривания значительно меньше или отсутствует, повышается роль химического выветривания, которое наиболее эффективно проявляется в условиях максимального обводнения рыхлого материала, т. е. в долине. Изменение климатических условий может изменять лишь степень проявления того или иного вида выветривания, но не сущность формирования аллювиальных россыпей.

На основании всего изложенного можно сделать вывод, что переход тяжелых минералов из жильной породы в свободное состояние происходит не на месте выходов рудных тел на дневную поверхность, а непосредственно в ложах долин.

К содержанию книги: ОБРАЗОВАНИЕ, СТРОЕНИЕ И РАЗВЕДКА ЗОЛОТЫХ РОССЫПЕЙ