CC BY
105
2. Объем добычи руды на одну перестановку уменьшается с глубиной отработки карьера, так как увеличивается количество перестановок зумпфа. На карьере «Удачный» с глубины 50 м до 600 м количество перестановок увеличивается с 0,5 до 3 в год, т.е. в 6 раз, объем на одну перестановку уменьшается в 13 раз; для карьера «Комсомольский» в интервале глубин 80-240 м количество перестановок увеличивается в 2 раза, с 1,5 до 3, объем на одну перестановку уменьшается в 4 раза; для карьера «Нюр-бинский» с глубины 90 м до 305 м количество перестановок увеличивается в 2,3 раза с 1,3 до 3, объем добычи руды на одну перестановку уменьшается в 4 раза, вследствие чего возрастает себестоимость добычи полезного ископаемого.
3. При устройстве зумпфа на горизонте, подготовленном опережающим вскрытием, количество перестановок, по сравнению с базовым вариантом, уменьшается в 3 раза, а объем добытой руды на одну перестановку увеличивается, в среднем, в 5 раз, т.е. возможно снижение себестоимости добычи полезного ископаемого.
Литература
1. Андросов А.Д., Саввинов К.Н. Влияние горнотехнических факторов на технологические показатели отработки глубоких горизонтов кимберлитов карьеров // Горное дело: проблемы и перспективы. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1994. С. 108-112.
E.L. Alkova, S.P Alkov
Research and development of rational circuits on water pumping of the deeep kimberlite open-pits
The paper discusses the problems of placement of water pumps in the worked-out area and the limitedness of the worked area on engineering communications for open-cast mining. The researches have been showed the dependence of the placement of engineering communications in worked-out area with the depth of mining. The dependence of limitedness of the worked-out area from placement of water pumps has been obtained. The dependence of frequency of movement of engineer communication with the depth of mining has been determined.
УДК 622.7
A.A. Блинов, B.A. Михайлов, Ю.Х. Протопопов, И.И. Суздалов, А.К. Кычкин, В.П. Винокуров, В.Е. Михаилов
О ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МАГНИТОМЕТРИИ ПРИ ПОИСКАХ РОССЫПЕЙ ЗОЛОТА В АЛЛЮВИИ
В статье рассмотрены механизмы формирования россыпных месторождений золота и возможности применения магнитометрии при поисках аллювиальных россыпей золота. Аномалии магнитного поля, создаваемые золотоносным аллювием, обусловлены существованием косовых концентраций ценных компонентов, и применение наземной магнитометрии могут быть использованы для оценки и оконтуривания аллювиальных россыпей золота.
Возможности применения магнитометрии при поисках аллювиальных россыпей золота могут быть реализованы в трех направлениях. Первое - выявление зон, благоприятных на обнаружение россыпей, прежде всего, их коренных источников, в основе которого лежит положение о пространственной связи золоторудных и россыпных месторождений. Второе - нахождение тела россыпи по магнитной аномалии, создаваемой непосредственно золотоносным аллювием, что предполагает совместное накопление в нем золота и рудных минералов. И третье -оценка степени золотоносности аллювиальных отложений по интенсивности магнитной аномалии, т.е. оконту-
ривание тела россыпи по характеру корреляционной связи, установленной между содержанием рудного компонента осадка и золота. Данный подход правомерен и с позиции постановки задачи, с точки зрения соблюдения стадийности при поиске и изучении конкретной россыпи. Безусловно, что магнитометрические исследования по каждому из направлений являются лишь вспомогательным методом при поиске россыпей и призваны направлять и корректировать опробовательские работы.
Аллювиальные россыпи золота по целому ряду признаков подразделяются на косовый (аллохтонный) и пла-стовый (автохтонный) подтипы [1, 2]. Применение маг-
Таблица 1
Размеры зерен ценных минералов изометрической формы с одинаковой гидравлической крупностью
Гидравлическая крупность (см/с) Размеры минеральных зерен, мм
золото магнетит ильменит
5-10 0,075 0,23 0,24
20-50 0,3 0,78 0,84
50-100 0,77 5,7 6,2
нитометрии при проведении поисковых работ россыпей различных подтипов оценивается нами неоднозначно.
Выявление россыпей по магнитной аномалии, созданной коренным источником золота, по магнитометрическим методам исследований наиболее полно может быть реализовано применительно к пластовым россыпям, которые располагаются в непосредственной близости от коренных источников. Для территории Инъяли-Дебинского синклинория (бассейн р. Колымы) установлено, что внутри контуров магнитных аномалий сосредоточено около 70% известных здесь россыпей золота [3]. Причем небольшие размеры россыпей отмечаются в тех случаях, когда непосредственному размыву подвергается внутриконтур-ный участок зоны с максимальной напряженностью магнитного поля. Косовые же россыпи всегда удалены на то или иное расстояние от питающего источника, а значит, удалены и за пределы создаваемой им магнитной аномалии.
Для оценки возможности выявление россыпей по магнитной аномалии, создаваемой непосредственно золотоносным аллювием путем применения магнитометрического метода, необходимо рассмотреть отдельно механизм образования пластовой и косовой концентрации тяжелых минералов, а также некоторые геологические предпосылки совместного накопления рудных минералов и золота. Механизм формирования того и другого подтипа россыпных концентраций принципиально различен: первые (пластовые) по этому признаку можно назвать россыпями гравитационной остаточной, а вторые (косовые) - россыпями шлиховой косовой концентрации [4, 5].
Минеральные зерна накапливаются в аллювии по принципу гидравлической эквивалентности, согласно которому зерна различной плотности, находящиеся в одном осадке, должны иметь одинаковую гидравлическую крупность, т.е. примерно одинаковую скорость осаждения в жидкости. Обобщив материалы по существующим россыпям Северо-Востока страны, где подавляющая часть из них относится к пластовому типу, Ю.В.Шумилов [6] сделал вывод, что в таких типах накапливаются минеральные зерна, которые имеют гидравлическую крупность более 0,15 см/с. А как показывают результаты опытных замеров по Э.Д. Избекову (табл. 1), частицы рудных минералов (магнетит, ильменит) имеют, в основном, размеры свыше 0,5 мм [7]. На существование дефицита тяжелых минералов такой размерности в гранулометрическом спектре осадков указывал Н.М. Страхов [8], связывая это с тем, что дифференциация их в аллювии происходит в основном виде сростков, что препятствует процессу их осадки и проседания на плотик совместно с золотом.
Оценивая особенности проявления механизма образования пластовых россыпей в различных геолого-геогра-фических обстановках, можно сослаться на результаты массовых замеров скорости паводковых потоков на учас-
тках формирования пластовых россыпей. По данным Ю.В. Шумилова [6], в реках различной глубины, ширины и площади водосброса эти скорости изменяются в небольших пределах от 2,13 до 3,11 м/с, как и соответствующие им значения вертикальной составляющей потока - 0,164-
0,280 м/с. Таким образом, механизм образования пластовых россыпей в целом не благоприятствует накоплению значительных количеств рудных минералов.
Примеры размещения ильменитовых россыпей показывают, что эти россыпи большей частью дальнего сноса и нередко локализуются в средней и даже в верхней части аллювиального разреза [5].
Механизм образования косовых россыпей существенно иной, чем пластовых. Согласно представлениям Г.В. Нестеренко [4], в основе лежит эффект тонкой сортировки частиц речного осадка по гидравлической крупности: отложение минеральных зерен путем выпадения из взвесей и полувзвесей в местах резкого перепада скоростей водного потока и с последующим смыванием с поверхности осадка слойков зерен легких минералов. В таких условиях принципы гидравлической эквивалентности в накоплении частиц реализуются полным образом. По данным Б.М. Осовецкого [9], степень концентрации тяжелых минералов под воздействием косового механизма концентрации может достигать до тысячи раз. Гидравлическая крупность “косового” золота составляет 5-10 см/с
и, по-видимому, может достигать еще меньших значений [10]. Рудные минералы такой крупности широко распространены в питающих породах и промежуточных коллекторах, что также благоприятствует накоплению их совместно с золотом в речном осадке. При образовании косовых россыпей ведущее значение приобретают процессы поперечной циркуляции потока, в результате проявления которых и происходит намыв шлиха. В горных областях плановые деформации русла, вследствие существования здесь значительных его уклонов, как правило, выражены слабо, что отражается на эффективности проявления косового механизма концентрации. В качестве иллюстрации этого в табл. 2 приводятся результаты литологического изучения проб из приплотикового и поверхностного горизонтов отложений ручья Березовый. Гранулометрический и вещественный состав обоих горизонтов аллювия мало отличаются друг от друга, а зоны концентрации “косового” золота в равнинном аллювии р. Вилюя достаточно литологически четко выражены (медианный
размер, сортированность осадка, выход тяжелой фракции, ее вещественный состав и пр.)
Присутствие значительных количеств рудных минералов в Косовом осадке р. Вилюя обуславливает его повышенную магнитную восприимчивость и по данным опытных замеров составляет порядка 10-4 ед. СГС.
0
В общих чертах роль геологического фактора в вопросе применения магнитометрии при поисках россыпей золота в аллювии заключается, прежде всего, в существовании условий для совместного нахождения в эрозионном срезе коренных источников золота и рудных минералов. Накопление последних в теле пластовой россыпи золота возможно при практически полном пространственном совпадении зон золотой и рудной минерализации. При этом оба источника должны обладать определенными россыпеобразующими параметрами: крупностью выделений ценного компонента и его запасами в эродируемой части. Косовые же россыпи, в отличие от пластовых, формируются на некотором удалении от коренного источника, что ведет к накоплению в Косовом осадке минерального вещества из различных, пространственно разобщенных источников, находящихся в эрозионном срезе водосборного бассейна. Кроме того, косовый механизм концентрации образует повышенные содержания ценного компонента даже в условиях его фоновых содержаний в питающих породах, на что указывалось выше. При этом определенную роль играют процессы высвобождения минеральных зерен из жильной массы.
По данным целого ряда исследователей [6, 11, 12], образование пластовых россыпей возможно в результате обычной эрозионной деятельности, тогда как для накопления в аллювии мелких зерен ценных минералов достаточно тонкое диспергирование руд. При этом авторами подчеркивается решающая роль площадных и линейных
кор выветривания, которые имеют отрицательные стороны для применения магнитометрии. Во-первых, в процессе химического выветривания происходит изменение рудных минералов, а во-вторых, в составе тяжелой фракции уменьшается доля самих рудных минералов в пользу вторичных образований, среди которых широко развиты ми-Таблица 2 нералы группы лимонита. По данным
В.К. Абулевич и А.Н. Жердевой [13], химическое изменение ильменита сопровождается переходом двухвалентного железа в трехвалентное, следовательно, увеличение роли окисного железа в общем балансе железа ведет к ослаблению магнитных свойств минерального зерна. Минералы группы лимонита (гетит, лепидокрокит) хотя и обладают достаточно высокими магнитными свойствами, но слабо дифференцируются в аллювии в связи с малым удельным весом и формой выделений. В одном из изученных нами раз -ре зов аллювия в нижнем течении реки Сололи (Оленекское поднятие), где происходит размыв площадных кор выветривания, лимонит и лимонитизи-рованные агрегаты составляют от 50 до 90% от веса тяжелой фракции (-2,0 мм). Содержание их в осадке варьирует в пределах 5-10 кг/т и практически не коррелируется с его золотоносностью. Следует отметить, что содержание магнетита и ильменита в сумме составляет лишь 0,05-0,1 кг/т.
Как известно, аллювий наследует состав пород питающей провинции в большей мере, когда меньше водоток. На площадях развития пород трапповой формации, которые получили широкое распространение на Сибирской платформе, существуют высокие фоновые значения показателя магнитной восприимчивости как в самом аллювии, так и в подстилающих породах. В условиях малых рек данное обстоятельство полностью исключает возможность применения магнитометрии при происках россыпей золота.
В основе оконтуривания тела россыпей путем применения магнитометрического метода лежат два положения:
1. Прямая зависимость между содержанием рудных минералов в осадке и показателем его магнитной восприимчивости. По данным Р.П. Токмакова [14], эта зависимость близка к линейной. Проведенные нами каппаметрические измерения на представительных навесках песка с различными содержаниями руцнош компонента также служат подтверждением данного положения.
2. Существование прямой корреляционной связи между содержанием рудных минералов и содержанием кластогенного золота в россыпи. Такая связь нами установлена совместно с сотрудниками Пермского госуниверсите-та при изучении отложений на участках косовых россы-пепроявлений в среднем течении р. Вилюя (табл. 3).
Вещественный состав косовых (а), приплотиковых (б) отложений горного и
равнинного аллювий
Выход фракций (вес.%) Ма 80 Содержание компонента осадка
№ -2,0 мм -0,5 мм (во фр.-2,0 мм) Тяжелая фр. (кг/т) Рудные минералы (кг/т) Золото (усл.ед)
руч. Березовый (Становой хребет)
а 13,0/3,4 55,5/58,6 0,5 2,5 34,0 3,1 10,0
б 16,0/3,3 45,0/43,0 0,7 2,6 33,0 1,6 5,0
р. Вилюй (среднее течение)
а 35,0/7,4 98,8/94,4 0,2 1,03 74,0 32,2 10,0
б 25,0/1,4 67,6/52,0 0,4 1,8 14,0 0,7 1,0
Примечание: 1) в числителе - общий выход фракции, в знаменателе - выход
тяжелой фракции;
2) М - медианный размер фракции - 2,0 мм;
3) 8 й- коэффициент сортировки.
Таблица 3
Изменение содержаний россыпного золота и других ценных компонентов аллювия от головной к средней части косы Хангалас
(р. Вилюй, 917-915 км от устья)
Золото Платина Ильменит Лейкоксен Циркон
Уменьшение содержаний, в кол-ве раз 1,9 б,7 1,9 1,б 1,8
2. Аномалии магнитного поля, создаваемые золотоносным аллювием, обусловлены существованием косовых (приповерхностных) концентраций ценных компонентов.
3. Результаты высокоточной наземной магнитометрии могут быть использованы для оконтуривания аллювиальных россыпей и главным образом косового подтипа.
Как уже указывалось выше, процесс концентрации золота на пласте не благоприятствует накоплению значительных количеств рудных минералов. Кроме того, по данным валового и эксплуатационного опробования [4], золото пластовых россыпей приурочивается к обогащенным гнездам, беспорядочно рассеянным по фону относительно бедной золотоносности. Продуктивный пласт в целом перекрыт иногда довольно мощной толщей рыхлых отложений, которая способствует затуханию магнитной аномалии, создаваемой телом пластовой россыпи. В таких условиях трудно рассчитывать на существование сколько-нибудь устойчивых связей между данными магнитометрических замеров и количеством золота на пласте. Косовые же россыпи локализуются в верхней части аллювиальных разрезов и сопровождаются накоплением в их контуре рудных минералов. Распределение ценного компонента в косовых россыпных проявлениях имеет в плане более выдержанный и нередко плащеобразный характер [15]. Все это позволяет наметить здесь определенные корреляционные связи между содержанием золота и рудных минералов. Безусловно, что пропорции в этих содержаниях для различных косовых россыпей будут разными, что обусловлено воздействием факторов как геологического, так и гидрологического характера. Это требует постоянной корректировки данных магнитометрических замеров с результатами опробования на золото.
Выводы
1. Пластовые россыпи локализуются внутри контура магнитной аномалии, создаваемой коренным источником золота, тогда как косовые россыпи - за ее пределами.
Литература
1. Билибин Ю.А. Основы геологии россыпей. М.; Л.: ГОНТИ, 1938. 501 с.
2. Карташов И.П. Автохтонные и аллохтонные аллювиальные россыпи //Литология и полезные ископаемые. 1971. №4. С.79-87.
3. Виноградов AM., Задорожко Л.И., Карпова А.С. О связи магнитных аномалий с золотоносностью // Колыма. 1966. №1. С. 30.
4. Нестеренко Г.В. Происхождение россыпных месторождений. Новосибирск: Наука, 1977. 312 с.
5. Нестеренко Г.В., ЦибульчикВ.М. Источники питания титаноносных отложений на юго-востоке Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1966. 154 с.
6. Шумилов Ю.В. Физико-химические и литологические факторы россыпеобразования. М.: Наука, 1981. 272 с.
7. Избеков Э.Д. Образование и эволюция россыпей. Новосибирск: Наука, 1985. 190 с.
8. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. М.: Изд-во АН СССР. Т.2. 1960. 574 с.
9. Осовецкий Б.М. Тяжелая фракция осадков и терригенных пород. Пермь, 1988. 249 с.
10. Никифоров А.Г. Относительные пределы гидравлической крупности самородного золота // Колыма. 1982. №11. С. 24-27.
11. Малышев И.И. Закономерности образования и размещения месторождений титановых руд. М.: Госгеолтехиздат, 1957. 272 с.
12. Желнин С.Г. Условия образования аллювиальных россыпей золота на Северо-Востоке Азии. М.: Наука, 1979. 120 с.
13. Абулевич В.К., Жердева А.И. Минералогия титановых россыпей. М.: Недра, 1964. 239 с.
14. Токмаков Р.П. Зависимость между магнитной восприимчивостью и содержанием магнетита // Региональная морфо-тектоника, геоморфология и четвертичная геология Дальнего Востока. Владивосток, 1977. С. 120-121.
15. Блинов А.А. Типы концентрации косового золота в современных отложениях р. Вилюя // Концентрация и рассеяние полезных компонентов в аллювиальных россыпях: Тезисы докладов. Якутск: Изд-во ЯФ СО АН СССР, 1985. 147 с.
A.A. Blinov, VA. Mihajlov, J.H. Protopopov, I.I. Suzdalov, A.K. Kychkin, VP Vinokurov, VE. Mihajlov
About an opportunity of application magnitometry by searches of looses of gold in alljuvy
In clause considered mechanisms of formation gold-placer mine and opportunities of application magnitometry by searches of alluvial looses of gold. Anomalies of a magnetic field, created gold-bearing alljuviem are caused by existence spitly concentration of valuable components and application ground magnitometry can be used for an estimation and cover graduating alluvial looses of gold.
—---------------------
U 15
