Россыпные месторождения или россыпи (Placer deposit) представляют собой отдельный вид месторождений полезных ископаемых (ПИ). Их отличительной особенностью является то, что ценные тяжёлые минералы содержатся в виде мелких зёрен и обломков в рыхлых или сцементированных породах.
Образование россыпей происходит в результате выветривания и эрозии первичных пород, обломки которых впоследствии переносятся под действием силы тяжести, воды, ветра или льда из их первоначального источника и осаждаются в другом месте.
Схема образования россыпного месторождения (изображение с сайта blogspot.com)
В виде россыпей могут встречаться только те минералы, которые обладают высокой плотностью и прочностью (слабо подвержены процессам выветривания и окисления).
Для некоторых видов минералов россыпи являются практически единственным видом месторождений (например, циркония, тантала и др.).
Россыпи встречаются по всему миру. Примерами россыпных месторождений (РМ) являются Сухой Лог в Иркутской области (золото), Вишнёвогорское в Челябинской области (циркон, ниобий), Питинга в Бразилии (олово), Джос в Нигерии (олово, ниобий).
Месторождение Сухой Лог (фото с сайта polyus.com)
Издревле люди добывали золото, олово, драгоценные камни в россыпях. Вплоть до начала 21 века наша страна получала золото и платиноиды в основном с РМ.
Классификация РМ
Россыпные месторождения (РМ) классифицируются по разным параметрам (см. схему).
Также можно добавить, что россыпи делятся по степени насыщенности отложений ценными минералами на богатые и убогие. Однако, благодаря постоянному совершенствованию методов добычи ПИ месторождение, ранее считавшееся неперспективным, может стать выгодным для добычи.
Поиски и разведка РМ
Геологоразведочный процесс включает в себя три этапа:
- региональную геологическую съёмку;
- поиски;
- разведку месторождения.
Сначала проводится региональная геологическая съёмка. Здесь дополнительно используются аэрогеофизические технологии (аэромагниторазведка, аэроэлектроразведка, аэрогамма-спектрометрия и т.д.), материалы электро- и магниторазведки, радиометрических съёмок и других методов. На этом этапе выделяются перспективные площади для дальнейших детальных съёмочных и поисковых работ.
На этапе поисков выявляются месторождения и определяются участки для постановки разведочных работ. Здесь применяют шлиховое опробование, металлометрическую съемку, проходку выработок, отбор отдельных валовых проб. Полученные данные также должны обеспечить прогнозную оценку района.
Разведка РМ подразделяется на предварительную, детальную и эксплуатационную. Каждая из стадий отличается подробностью, объёмом получаемых данных. Разведочные работы должны дать максимально точную и полную информацию о РМ, обепечивающую экономическую рентабельность добычи полезного минерала.
Геофизические методы при поисках и разведке РМ
Геофизические работы активно ведутся уже на этапе поисков, ещё до проходки выработок.
С помощью геофизики производится расчленение геологического разреза, выделение структурных элементов и параметров плотика и песков, определяется наличие мерзлоты, таликов, степень обводнённости пород и многое другое. Геофизика также уточняет контур подсчета запасов.
Применяются на РМ следующие методы:
- георадарное зондирование;
- электропрофилирование;
- электрозондирование (электротомография);
- магнитометрическая съемка;
- сейсморазведка.
На РМ, залегающих на значительных глубинах, проведение комплекса геофизических исследований позволяет существенно снизить трудовые и финансовые затраты на бурение.
Например, на РМ золота применяется следующий эффективный комплекс геофизических исследований, включающий высокоразрешающую импульсную электроразведку (ВИЭР) и вспомогательные методы (магнито-, радиометрию и гамма-спектрометрию). В течение одного полевого сезона такой комплекс позволяет изучить большой объем в погонных км речной долины, и сделать прогноз перспективности данного участка для проведения оперативных буровых работам и оценки перспективности всей исследуемой территории.
Разработка РМ
Для экономически выгодной промышленной добычи РМ должно обладать высокой концентрацией и значительным объёмом полезного минерала, а также благоприятными горно-геологическими условиями.
Предприятия, разрабатывающие РМ, называются приисками. Они отличаются от других добывающих предприятий тем, что не нуждаются в сложных и дорогостоящих процессах извлечения и подготовки материала к обогащению. Однако на прииске, как правило, разрабатываются отдельные участки, нередко удалённые друг от друга на немалые расстояния. Это требует переброски рабочей техники и создаёт определённые неудобства.
Различают два основных способа разработки РМ: открытый и подземный. Открытый, в свою очередь, подразделяется на следующие виды:
Вышеуказанные способы позволяют вести добычу полезных минералов как в малообводнённых, обводнённых РМ, так и в условиях многолетнемёрзлых пород, в талых грунтах.
Подземный способ требует значительных финансовых и трудовых затрат, оправдываемых при глубоком залегании РМ (нормативы устанавливают глубину >8 м в мёрзлых и 20-30 м в талых породах). В любом случае решение о подземном способе добычи принимается на основании технико-экономических расчётов.
При подземном способе проводятся горные выработки:
Разработка РМ подразумевает следующий комплекс работ:
- предварительные работы (осушение / обводнение МР);
- вскрытие залежи;
- подготовку РМ к добыче (обеспечение доступа добывающей техники к залежи);
- непосредственно добычу минерала.
Добыча включает все процессы от выемки материала до размещения хвостов промывки в отвалы.
Важным этапом добычи являются промывка и обогащение песков. Данные работы позволяют выделить из общей массы ценные минеральные компоненты. Сам процесс обогащения базируется на разнице физических свойств, размеров и формы зёрен полезных минералов и пустой породы.
Участок земли, на котором ведётся добыча и располагается само добывающее предприятие, именуется горным отводом. Горный отвод определяется и предоставляется государственными службами на основании действующих законодательных актов.
