Россыпи

Россыпи - скопления на суше или на дне рек, озёр или морей мелких обломков, включающих в себя зерна или кристаллы минералов в промышленных концентрациях. Например, - золото, алмазы, касситерит. Образуются за счет разрушения и переотложения коренных месторождений и горных пород, в которых полезный минерал иногда находился первоначально в ничтожно малых количествах. В отличие от коренных месторождений, россыпные месторождения (кроме элювиальных) являются перемещёнными.
Россыпные месторождения различают: по происхождению: элювиальные, делювиальные, пролювиальные, аллювиальные, дельтовые, озерные, лагунные, эоловые, береговые озерные, береговые морские, флювиогляциальные и моренные (ледниковые);

по содержанию полезного ископаемого — золотоносные, платиновые, оловоносные, алмазоносные, рубиновые и др.;

по геологическому возрасту — современные, древнечетвертичные, миоценовые, мезозойские и т. д.;

по относительной древности и условиям залегания — современные, погребённые (созданные в прошлые геологические эпохи), ископаемые (глубоко захороненные и перекрытые наносами, затронутые тектоническими нарушениями);

по степени окаменения в выветрелости — рыхлые, сцементированные, свежие и т. д.;

по местоположению — русловые, ложковые, террасовые, устьевые или по отношению к месту их образования — перемещенные и не перемещенные (оползанием, солифлюкцией);

по способу разработки — дражной, экскаваторной, скреперной, гидравлической, рудной, открытой или подземной и пр.

Если добыча полезных компонентов рентабельна, то россыпь называют россыпным месторождением.

Месторождения полезных ископаемых могут быть подразделены на две большие группы: коренные (первичные) и россыпные (вторичные). Коренные месторождения, как правило, приурочены к крепким скальным породам, а россыпные образуются за счет разрушения коренных. Коренные месторождения по отношению к россыпным являются первичными или материнскими.

Россыпью полезного ископаемого называют слои рыхлых обломочных отложении - песка или галечника - сильно обогащенные по сравнению с окружающими их отложениями каким - либо ценным минералом (золотом, серебром, алмазом и т. д.). При этом содержание особо ценных минералов (например, золота) в песках или галечниках может быть небольшим, и все же россыпь будет выгодна для их извлечения. Содержание других минералов - как, например, ильменита и рутила. являющихся источником более дешевого металла титана - должно быть значительно выше.

Россыпи, состоящие из одного минерала, называются мономинеральными, в противоположность полиминеральным или комплексным, состоящим из нескольких минералов.

По степени насыщенности песков или галечников тем или иным ценным минералом различают богатые и убогие россыпи. При этом следует иметь в виду, что с течением времен» технология извлечения полезного ископаемого совершенствуется, и россыпь, считаемая в данное время «убогой», через несколько лет может оказаться весьма выгодной для разработки.

По удельному весу полезного минерала выделяются россыпи тяжелых минералов (с удельным весом более 2, 9) и россыпи легких минералов (с удельным весом менее 2, 9). Первые резко преобладают в природе, вторые немногочисленны; к последним относятся россыпи горного хрусталя (разновидность кварца с удельным весом около 2, 6 и янтаря, являющегося ископаемой смолой хвойных деревьев (уд.вес около 1).

Большинство ценных минералов в россыпях содержится в форме мелких зернышек, но отдельные из них, например, горный хрусталь, встречаются в виде крупных кристаллов и галек, а янтарь в виде кусков неправильной формы.

Во многих россыпях ценные минералы концентрируются в нижней части тела россыпи, и последние как бы состоят из двух частей: нижней, называемой «песками» или «пластом», и верхней, именуемой «торфами».

Россыпи ценных минералов располагаются либо на дневной поверхности, либо находятся на той или иной глубине, будучи перекрытыми другими рыхлыми отложениями. Россыпи последнего типа называются погребенными.

Нижние горизонты упомянутых выше сложных россыпей также могут считаться погребенными россыпями. Содержащиеся в песках и галечниках минералы составляют две группы:

1. Минералы, важные в промышленном отношении, извлекающиеся из россыпей, как-то: золото, платина, алмаз, касситерит, ильменит, рутил, шеелит, вольфрамит, циркон, монацит, танталит и колумбит.

2. Минералы, не представляющие промышленной ценности. Среди последних можно выделить в свою очередь две подгруппы: минералы-индикаторы, облегчающие поиски коренного месторождения минерала (например, содержащей ртуть киновари); минералы-спутники, указывающие на наличие в россыпи промышленно-ценных минералов; так, например, красный гранат – пироп - свидетельствует о наличии алмазов.

18. Строение зоны окисления сульфидных руд

Окисление — это частное по отношению к выветриванию явление. Оно заключается в химическом преобразовании сульфидных и других руд и рудных минералов в зонах аэрации, действия грунтовых вод и биогенеза с образованием оксидов и других химических соединений за счет первичных минералов.

В приповерхностных условиях в средах, богатых водой и кислородом, например в местах просачивания над уровнем (зеркалом) грунтовых вод, большинство сульфидов легко окисляется. Здесь действуют три фактора окисления сульфидов — кислород, электрохимические явления и бактерии.

Электрохимические процессы обусловлены тем, что на контактах сульфидов в водной среде возникает ЭДС, каждая пара зерен превращается в микрогальванический элемент. Электрохимические явления окисления идут по всей рудной массе по стыкам контактирующих зерен разных сульфидов. Мощным фактором окисления руд являются также биохимические явления. Концентрация бактерий в растворе, смачивающем окисляющуюся сульфидную руду, может составлять 108 —109 клеток на 1 мл раствора или 1 г руды. Живая клетка нередко является активным акцептором электронов, так как биохимические процессы в ней протекают с участием электронов, продуцируемых реакциями на неорганическом субстрате. Таким образом, живая клетка выступает в роли окислителя, причем самые высокие значения ЭДС на сульфидных микрогальванических элементах (0, 6-0, 65 В) устанавливаются только при участии бактерий. В результате совместного действия трех факторов над первичными рудами формируется зона (покров) окисленных руд. Её мощность (глубина) бывает разной—от долей до целых метров, а иногда и десятков метров, все зависит от местных условий (климата, рельефа, уровня подземных вод, характера трещиноватости руд и окружающих горных пород) и от состава и строения первичных руд. У средненно в зоне окисления выделяют подзоны разного минерального состава и сложения.

Зоны окисленных руд, железные охры, медные выцветы и пр. используют при поисках первичных руд. Благодаря яркости, пестроте их окраски, они легко распознаются на местности, а по набору вторичных минералов можно предсказать состав первичных руд. Но главное — под зоной окисленных руд нередко имеются участки повышенной концентрации металлов. Они приурочены к зоне вторичного сульфидного обогащения и к низам зоны окисленных руд, где образуются за счет переотложения сюда по трещинам вещества из двух верхних подзон и цементации здесь первичных сульфидов вторичными, т.е. новообразованными минералами. Так возникает зона вторичного сульфидного обогащения с промышленными рудами, например, меди (см. рис. 130). Цинковые и свинцовые руды накапливаются в подзоне богатых окисленных руд. В железной шляпе встречаются промышленные концентрации золота как остаток золотин, высвободившихся из сульфидов при их разложении.

К числу особых относятся процессы окисления медно-никелевых, касситерит-сульфидных и других рудных месторождений в многолетнемерзлых породах в Сибири, Забайкалье, Якутии. Как показал Г. А. Юргенсон, все новообразования локализованы в горизонтах с отрицательными температурами (от —0, 5 до — 10°С) и простираются вниз на 250-800 м. Эти минералы представлены преимущественно сульфатами, что объясняют экзотермическим (с выделением тепла) характером реакций их образования и тем фактом, что сульфаты (гипс и др.) типичны для мало обводненных, сухих сред, таких, как безводные пустыни. Возможно, минералообразование шло из переохлажденных рассолов при дефиците воды в жидкой фазе.