Геологическое строение, классификация и образование россыпей

| Категория реферата: Рефераты по геологии
| Теги реферата: реферати, реферат речь
| Добавил(а) на сайт: Половов.

Кроме приведенного выше разделения россыпей на группы по их генезису, можно различать еще россыпи рыхлые и сцементированные. Подвергнутся цементации может россыпь любого генезиса. Обычно сцементированные россыпи являются образованиями более древних геологических периодов (ископаемые россыпи) и литологически представляют собою конгломераты. Но встречаются и весьма молодые современные россыпи, сцементированные окислами железа или иным цементом.

Из самого генезиса россыпей неизбежно вытекает связь их с теми или иными элементами рельефа. Так, элювиально-делювиальные россыпи обычно расположены на вершинах и склонах тех возвышенностей, где выходит на дневную поверхность коренное месторождение. Аллювиальные россыпи всегда располагаются в речных долинах или на речных террасах, а когда они расположены на вершинах или склонах возвышенностей, то всегда нетрудно доказать, что последние представляют собой остатки некогда бывших здесь более древних речных долин. Ледниковые россыпи располагаются в тех горных долинах, которые в недавнее время подверглись оледенению. Россыпи, образовавшиеся в водных бассейнах, приурочены к их береговой зоне, а если они подверглись поднятию, то к прибрежным равнинам или террасам.

Эта связь россыпей с определенными элементами рельефа обусловлена тем, что россыпи обязаны своим происхождением именно тем процессам, которые являются основными и для выработки рельефа. Образование россыпи есть отдельный, сравнительно краткий момент в непрерывном и длительном процессе преобразования рельефа земной поверхности. Действительно, для образования россыпи необходимо разрушение коренного месторождения (процессы выветривания), перемещение продуктов разрушения под влиянием силы тяжести вниз по склонам, к уровню речных долин (процессы денудации), перенос, обработка и отложение обломочного материала водными потоками в процессе преобразования речных долин (процессы эрозии), иногда с выносом этого материала в водные бассейны или с переработкой его долинными ледниками.
Всем этим процессам принадлежит решающая роль в преобразовании форм рельефа. Таким образом, видна та тесная и неразрывная связь, которая существует между геоморфологией и учением о россыпях.

Образование россыпей.

Россыпи, как уже говорилось ранее, являются вторичными месторождениями, так как они образованы разрушением более древних, чем они, коренных месторождений.

Так образованию новой россыпи всегда предшествует разрушение, дробление первичной породы процессами физического выветривания и вынос некоторых компонентов (по сути - очищение) в результате химического выветривания.

Фактически новыми россыпями являются лишь элювиальные россыпи, т.к. они образованы непосредственно из коренных пород. В случае образования элювиальной россыпи на наклонной поверхности, элювиальные россыпи смещаясь под воздействием сил земного притяжения, без сколько-нибудь заметных границ переходят в делювиальные, которые достигая базиса денудации, в свою очередь переходят в коллювиальные, возможно впоследствии размываемые с образованием аллювиальных россыпей. Таким образом видна та неразрывная связь между закономерностями образования и развития россыпей разных типов, и невозможность существования их отдельно друг от друга.

Образование элювиальных россыпей.

Элювиальные россыпи золота и платины представляют непосредственный продукт физического и химического выветривания коренных месторождений.
Отсюда вытекают их основные отличительные свойства.
1. Элювиальные россыпи залегают на выходе коренного месторождения на поверхность, непосредственно на его полуразрушенной части.
2. По своим контурам элювиальные россыпи повторяют в общих чертах контуры выхода коренного месторождения на поверхность, отличаясь от них лишь в частностях.
3. Содержание и распределение металла в элювиальной россыпи с известным приближением соответствует содержанию и распределению его в коренном месторождении.
4. По своему характеру металл элювиальной россыпи является совершенно неокатанным - угловатым, кристаллическим, ветвистым, крючковатым и т.д.
5. По литологическому составу элювиальная россыпь является сравнительно однородной, представляя измельченный и несколько химически измененный материал верхних горизонтов коренного месторождения.

Эти типичные признаки элювиальная россыпь сохраняет только в том случае, если она залегает в общем на горизонтальной поверхности. При залегании на склоне она перемещается силою тяжести вниз и превращается в делювиальную россыпь, которая уже значительно отличается своим характером.
Делювиальные россыпи будут рассмотрены в следующей главе.

Но даже залегая на горизонтальной поверхности, элювиальная россыпь может в некоторых частностях отклоняться от вышеуказанных признаков. Эти отклонения обусловлены перемещением материала внутри элювия, которое приводит к некоторому перемешиванию этого материала. В тех случаях, когда материал вмещающих пород не разнится от материала коренного месторождения, в элювиальной россыпи не возникает неоднородности состава. Это, например, имеет место во многих платиновых месторождениях, представляющих обогащенные платиной и хромитом участки дунитов. Даже при самом совершенном перемешивании элювиального материала здесь в элювиальной россыпи не возникает неоднородности состава.

Состав золоторудных месторождений обычно резко разниться от состава вмещающих пород. Элювий рудной жилы вдоль границы соприкосновения с элювием вмещающих пород перемешивается с ним, образуя участки смешанного элювия. С одной стороны, элювий вмещающих пород проникает в элювий жилы, нарушая тем самым однородность обломочного материала элювиальной россыпи. Если рудная жила залегает вдоль границы двух пород, то неоднородность материала еще более увеличивается, так как к нему примешивается элювий и той и другой породы. С другой стороны, и элювий жилы проникает в элювий вмещающих пород, еще более увеличивая неоднородность состава и расширяя контуры россыпи.

Чем подвижнее элювий, тем совершеннее происходит перемешивание. При этом в нижних частях элювия, являющихся наиболее молодыми, перемешивание только начинается; в верхних частях, являющихся более старыми, оно зашло наиболее далеко. Поэтому, чем мощнее элювий, тем дальше в стороны в верхних его слоях может распространиться элювиальный металл, т.е. тем больше контуры элювиальной россыпи могут разниться от контуров выхода коренного месторождения.

При развитии в элювии процессов перемешивания, элювиальная россыпь имеет в поперечном сечении форму трапеции, широкое основание которой расположено на поверхности, а узкое - на границе элювия и коренных пород
(рис. ???). Содержание металла совершенно ничтожно на концах широкого основания и постепенно увеличивается к его середине, где достигает максимума. В тех элювиальных россыпях, где перемешивание материала происходит интенсивно, ширина россыпи по верху может быть во много раз больше ширины ее внизу. Форма элювиальной россыпи в поперечном сечении может весьма сильно зависеть от разницы в характере элювия рудной жилы и элювия вмещающих пород. Если рудная жила менее устойчива, чем боковые породы, и ее элювий убывает скорее, то над выходом жилы на поверхности образуется микродепрессия рельефа, которую стремится заполнить элювий боковых пород. Элювиальная россыпь сжимается этим элювием с боков и иногда совершенно засыпается сверху, так что не имеет даже выхода на поверхность.
Это обычно бывает в тех случаях, когда вмещающие породы мало растворимы, а сама жила изобилует такими неустойчивыми минералами, как сульфиды и карбонаты (рис. ???).

Особенно легко элювиальные россыпи металлов маскируются каменистыми глыбовыми россыпями. Если материал коренного месторождения недостаточно устойчив, чтобы принимать участие в сложении глыбовой россыпи, он размельчается и проваливается вниз между глыбами. В этом случае элювиальная россыпь оказывается погребенной более или менее мощным слоем крупных каменных глыб, и обнаружение таких элювиальных россыпей затруднено.

Обратные соотношения наблюдаются в тех случаях, когда элювий жилы устойчивее элювия вмещающих пород. В этом случае, наоборот, элювиальная россыпь весьма широко расползается в стороны и частично перекрывает элювий боковых пород.

Содержание металла в элювиальной россыпи примерно соответствует содержанию его в коренном месторождении, причем для платиновых месторождений это соответствие выдерживается значительно лучше, чем для золотых, благодаря более однообразному составу первых. В элювиальных россыпях, с одной стороны, протекает процесс обогащения их металлом за счет убыли общей массы элювия. Эта убыль касается только пустой породы, так как золото и платина, будучи весьма тяжелыми и химически устойчивыми, не поддаются ни выщелачиванию, ни вымыванию, ни выдуванию и сохраняются в элювии. С другой стороны, элювиальная россыпь, перемешиваясь с пустым элювием вмещающих пород, разубоживается. Суммарный результат зависит от соотношения интенсивности того и другого процесса.

Элювий платиновых месторождений по своему составу не подвергается очень легкому выщелачиванию. Поэтому обогащение элювиальных платиновых россыпей металлом протекает весьма постепенно и, лишь суммируясь в течение длительного периода, может дать заметный результат.

В золоторудных месторождениях наблюдаются самые различные соотношения.
Если подвергается разрушению окисленная зона месторождения, где все наименее устойчивые минералы уже выщелочены или изменены, то богатство элювиальной россыпи не разнится заметно от такового окисленной зоны. Если же разрушается неизменная часть месторождения, то процессы ее химического выветривания протекают уже в элювии и могут приводить к значительному уменьшению массы обломочного материала, т.е. к сильному обогащению элювиальной россыпи металлом по сравнению с коренными месторождением.
Степень обогащения зависит главным образом от минералогического состава месторождения.

Следует отметить, что подобное обогащение имеет место лишь в отношении свободного золота. Что касается золота, заключенного в сульфидах, то хотя оно при разрушении месторождения и поступает в элювиальную россыпь, но в ней оно очень трудно и улавливается и учитывается, так как остается или в сульфида или в образующихся из них окисленных минералах. Если оно и освобождается из этих минералов при их размельчении в элювии, то в настолько тонком виде, что не может быть уловлено путем промывки.

Таким образом, все золото, находящееся в элювиальной россыпи, может быть разделено на три части: а) освобожденное из породы, б) заключенное в породе и в) заключенное в сульфидах и образовавшихся из них минералах. Чем больше возраст элювия и чем интенсивнее идут в нем процессы размельчения обломочного материала, тем больше процент свободного золота. Это золото имеет наибольшее практическое значение, так как, с одной стороны, может быть полностью извлечено из элювия путем простой промывки, с другой стороны, при вовлечении элювия в сферу эрозионной деятельности легко концентрируется в аллювиальных россыпях. Золото же, заключенное в породе и в сульфидах, в значительной мере рассеивается и при промывке элювия и при образовании аллювиальных россыпей.

Обогащение элювиальной россыпи металлом идет далеко не равномерно по всей массе обломочного материала, а сосредоточено преимущественно в верхних его слоях, откуда происходит наибольшая убыль материала. Особенно заметно это сказывается в так называемых золотых россыпях, т.е. таких элювиальных россыпях, процесс обогащения которых совершается путем интенсивного выдувания мелкого материала. В них обычно наиболее богат металлом самый верхний слой.

Вместе с тем, в элювии протекают и процессы противоположного направления. Частицы золота и платины, как наиболее тяжелые, пользуясь каждым удобным случаем, стремятся переместиться в нижние слои элювия. Это перемещение тем заметнее, чем подвижнее элювий. Оно значительно облегчается сильно пористостью элювия и его водоносностью. В элювии, пропитанном водою, оседание частиц металла в них совершается весьма интенсивно. Поэтому в некоторых случаях наблюдается явление, обратное тому, которое отмечено выше. Именно, верхние слои элювиальной россыпи могут содержать ценный металл лишь в ничтожных количествах при весьма значительном обогащении металлом нижних ее слоев.

Образование делювиальных россыпей.

Делювиальные россыпи значительно реже, чем элювиальные, могут быть предметом промышленной эксплуатации. Несмотря на это приходится с ними очень тесно сталкиваться при поисках коренных месторождений, так как вся методика поисков в большинстве случаев базируется на характере делювия и распределении в нем металла. Они представляют интерес постольку, поскольку в них производится размельчение руды коренного месторождения и освобождение из нее металла, без чего невозможна концентрация последнего в аллювиальной россыпи.