Условия образования россыпей

В природе наиболее широко развиты аллювиальные россыпи, т. е. приуроченные к долинам рек. Они являются важным источником добычи многих ценных минералов.

В результате выветривания коренной породы из нее высвобождаются ценные минералы. Под действием дождевых и талых снеговых вод эти минералы вместе с обломками пород смещаются вниз по склону и откладываются либо в его подошве (давая начало делювиальной россыпи), либо попадают в реку, где при благоприятных условиях может возникнуть аллювиальная россыпь. Если в реку попадает минерал с большим удельным весом (например, золото, удельный вес которого 15,6 - 19), то он быстро проникает в нижнюю часть песчано-галечных отложений. Дальнейшая судьба его зависит от характера дна реки. На гладком дне золотинкам труднее задерживаться, чем на неровном. В тех местах, где поверхность дна трещиноватая или изобилует всевозможными неровностями, карманами, золото легко задерживается и может образовать значительные скопления. Это происходит потому, что движущиеся по дну пески и галечники преодолевают препятствия, а заключенное в самой нижней части их золото не может их преодолеть вследствие своего большого удельного веса и остается у этих препятствий. Если такие условия в реке сохраняются в течение длительного времени, т. е. движущиеся пески и галечники все время будут оставлять около препятствий золотинки, а сами уноситься ниже по течению, то возникнет богатая золотая россыпь.

Таким образом, благоприятным моментом для возникновения россыпи является длительный размыв рекой своего дна. В результате этого поставляются все новые и новые порции золотинок, которые, концентрируясь у препятствия, образуют россыпь. Если же в реке преобладает не размыв дна, а накопление материала в течение длительного времени, то здесь или совсем не возникает россыпь, или возникает только убогая. Это происходит по той причине, что золотники перемешиваются с огромным количеством пустой породы и не дают сколько-нибудь заметных концентраций.

Если дно реки образовано трещиноватыми породами, то в них золото проникает очень легко. В таких местах возникают наиболее обогащенные золотом участки. Глубина проникновения золотинок в трещины пород достигает иногда 50 - 60 см, но чаше - не более 10 - 20 см.

Известно также, что ценные минералы могут скапливаться, если встречают на своем пути препятствия в виде упавших деревьев или скоплении валунов. При этом минералы откладываются как перед валунами, так и за ними. За каждым валуном происходит сталкивание водяных струй, обтекающих его, поэтому скорость течения здесь резко замедляется, что приводит к выпадению минералов. Резкое замедление течения наблюдается и ниже водопадов; здесь также могут концентрироваться ценные минералы, образуя россыпи.

Характер передвижения и последующая концентрация ценного минерала зависит не только от его удельного веса, но и от размера зерен. Вышесказанное в отношении перемещения и концентрации золота справедливо для золотинок весом приблизительно 1 - 2 мг, т. е. для так называемого «пластового» золота. Но в природе встречаются и золотинки ничтожного веса (сотые доли миллиграмма), которые не проникают в нижние части песков и галечников, а переносятся во взвешенном состоянии. Эти золотинки. возникающие при истирании более крупных зерен, имеют форму тонких чешуек, которые как бы планируют в воде. Они получили название «косового» золота. Отмеченные различия в способе переноса «пластового» и «косового» золота приводят к тому, что «пластовое» золото образует россыпи вблизи коренного месторождения, а «косовое» может быть отнесено на очень далекие расстояния. «Пластовое» золото скапливается в нижних частях песчано-галечных отложении (и в углублениях дна), а «косовое» - в верхних. В связи с этим и способы обнаружения «пластового» и «косового» золота различны.

Вместе с тем в природе отмечаются случаи, когда «пластовое» золото переносится во взвешенном состоянии. Так, на р. Витимкаи (в бассейне р. Витима) геологами было обнаружено значительное количество золота в пучках мусора, повисших на береговых кустах, на высоте 1 м от поверхности поймы. Отдельные золотинки имели вес до 1 мг. Очевидно, золото было занесено сюда во время половодья во взвешенном состоянии.

Кроме того, какая-то часть золота во время переноса, по-видимому, растворяется и в таком состоянии выносится в море. Анализы морской воды показали, что в одном кубическом метре ее содержится несколько миллиграммов золота. Общее количество растворенного в морской воде золота достигает огромной цифры 5 - 10 млрд. грамм.

Если в реку попадает минерал со значительно меньшим удельным весом (например, ильменит, удельный вес которого 4,7), то большая часть его зерен не задерживается в отложениях, а уносится к устью, т. е. к месту впадения реки в море или озеро. Скорость течения здесь резко снижается, и происходит выпадение зерен минерала совместно с мелкозернистыми песками. Зерна ильменита в песках распределяются более или менее равномерно по всей толще, ибо удельный вес их мало отличается от удельного веса вмещающих песков. Так же ведут себя и другие минералы, удельный вес которых близок к удельному весу ильменита.

Возникающие в этих местах россыпи уже не являются, строго говоря, аллювиальными. Если россыпь возникла в дельте реки, она будет называться дельтовой, а если образовалась в прибрежной части моря или озера - соответственно прибрежно-морской или прибрежно-озерной.

Наиболее богатые дельтовые и прибрежно-морские россыпи возникают в том случае, когда коренной источник ценного минерала находится недалеко от моря и когда река, которой переносится ценный минерал, имеет сравнительно быстрое течение. При большой удаленности коренного источника от берега моря и медленного течения реки, пенный минерал «растеряется» в аллювии реки, и дельтовая, а также прибрежно-морская россыпи не возникнут.

Перенос и отложение ценных минералов рекой происходит главным образом во время половодья, когда скорость течения ее сильно возрастет. После спада полых вод перенос ценных минералов почти прекращается до следующего половодья.

Приведенные примеры показывают, что характер формирующейся россыпи зависит от удельного веса ценного минерала, а также от размеров и формы его зерен.

Рассмотрим, как ведут себя при переносе ценные минералы с еще меньшим удельным весом, чем ильменит, - например горный хрусталь, удельный вес которого около 2,6.

Россыпи горного хрусталя обычно приурочены к так называемым распадкам, или логам, т. е. небольшим долинам (длиной несколько километров), по дну которых течет временный поток (т. е. не круглый год, а временами). Отложения, выполняющие распадки, являются преимущественно делювиальными, возникшими в результате размыва склонов и переотложения материала на дне распадка. Частично здесь есть и аллювиальные отложения, связанные с деятельностью потока на дне лога. Эти смешанные отложения получили название аллювиально-делювиальных, или ложковых. Еще одной особенностью хрусталеносных россыпей является то, что они находятся в непосредственной близости от коренного месторождения.

Процесс образования хрусталеносных россыпей ложкового типа можно представить себе следующим образом. В результате химического выветривания коренного месторождения горный хрусталь высвобождается из коренной породы. Затем под действием силы тяжести, а также дождевых и талых вод он перемещается вниз по склону на дно распадка. Маломощный поток распадка (к тому же кратковременный) в состоянии перенести не весь поступивший со склонов материал, а только часть его, преимущественно мелкозернистую. В результате горный хрусталь, особенно крупные кристаллы, остается на месте. Так как удельный вес горного хрусталя не отличается от веса вметающей породы, то он распределяется в ней более или менее равномерно. Однако в некоторых россыпях наблюдается обогащение горным хрусталем нижней части россыпи (содержание его здесь достигает 50% от всей массы породы).

В реке горный хрусталь не образует россыпей, ибо перемешивается со значительным количеством обломков других пород. аким образом, горный хрусталь, благодаря малому удельному весу, образует только один тип россыпей - делювиальный.