Морские россыпи золота

Для нашей страны, имеющей обширные золотоносные провинции на морском побережье Северного Ледовитого и Тихого океанов, большое значение имеет и такой вид россыпей, как прибрежно-морские.

Рассмотрим схематически работу морских волн у берега. Напомним, что россыпи образуются при воздействии на берег достаточно сильных и продолжительных волнений. Пока крупная волна движется в открытом море, где глубина велика, частицы ветровой волны не взаимодействуют с поверхностью дна. Выходя на мелководье, волна начинает тормозиться о дно, часть ее энергии расходуется на трение, волна начинает деформироваться - забуруниваться. Затем, уже в приурезовой зоне, волна окончательно разрушается, опрокидывается, водная масса получает поступательное движение, образуя прибойный поток. Поток взмучивает отложения подводной части пляжа, увлекает их вверх по склону и выбрасывает уже выше линии уреза. Достигнув некоторого предела (для волнения данной силы), поток теряет скорость и энергию, останавливается на линии заплеска, частью просачивается в пляжевые наносы, но, в  основном, стекает обратно в море, но уже с гораздо меньшей скоростью. Скатываясь по подвесной части пляжа, обратный поток сталкивается с новым прямым - потоком, рожденным новой волной. Очень важен тот краткий промежуток времени, когда сила прямого потока на линии заплеска иссякает, и он как бы делает паузу. В этот момент подхваченные волной крупные и тяжелые песчинки оседают на берегу, а обратно в море увлекаются только наиболее легкие и мелкие частицы. Вот и получается, что чем тяжелее частица, тем труднее увлечь ее с берега на глубину; напротив, такие песчинки будут отбрасываться к линии заплеска и, накапливаясь на определенном расстоянии, образуют прослойку песка, обогащенного тяжелыми минералами. Когда таких прослоек накапливается много на значительной по протяженности и ширине части берега (сотни метров, километры - по протяженности, десятки метров - по ширине), то можно говорить об образовании береговой россыпи тяжелых минералов.

Такова, в самом приближенном виде, схема формирования морской береговой россыпи в результате волнового воздействия на массу песчаных наносов. Основное содержание работы волн сводится к тому, что из массы песчаных наносов выделяются более тяжелые и крупные частицы, которые и оседают на пляже, а более легкие и мелкие увлекаются в море и уносятся на глубину. Происходит сортировка осадков по размеру и массе частиц, а следовательно, и по минеральному составу. Именно эта сортировка и составляет основное содержание работы волн на морском берегу. Работает природная "обогатительная фабрика".

Непременным условием образования береговых россыпей является постоянное поступление в береговую зону нового песчаного материала, из которого извлекается часть тяжелых минералов, а основная масса наносов или уносится затем вдоль берега, или увлекается на глубину. Остающиеся в зоне побережья наносы образуют песчаные накопления - аккумулятивные формы в виде пляжевых отложений, кос, пересыпей, перейм, баров, отмелей и т. д. Они, как правило, едва возвышаются над уровнем моря, и узкими, длинными, иногда причудливыми полосами и фестонами окаймляют берега. Их размер и форма зависят от того, сколько обломочного материала поступает на побережье, каков уклон дна (приглубый берег или отмельный) и под каким углом подходят к берегу волны большую часть времени. Если ветровые волны подходят к берегу под углом, близким к прямому, то образуются простые, довольно устойчивые, всем хорошо знакомые пляжи со ступеньками надводных береговых валов. Менее известны в наших внутренних морях береговые бары, но на открытых океанских побережьях эти протяженные формы развиты очень широко. Именно здесь в самом чистом виде осуществляется природный обогатительный процесс, о котором мы только что говорили, а, значит, именно в этих формах должны накапливаться "черные пески". Так оно и происходит в действительности: большинство россыпей связано с пляжами и барами.

Однако россыпи - это отнюдь не сплошные залежи "черных песков". Прибрежная россыпь - это совокупность тонких прослоев и узких линз, чередующихся с горизонтами кварц-полевошпатовых песков. Однако в пляжевых отложениях слои тяжелых минералов, несмотря на малую мощность (от сантиметров), залегают равномерно, их ширина и длина соизмеримы с шириной и длиной вращающей аккумулятивной формы. Они могут протягиваться на сотни метров и даже на несколько километров, и такая выдержанность по ширине и простиранию делает их удобными для разработки.

Все сказанное об образовании прибрежно-морских россыпей относилось к формам современного берега. Но линия морского берега непостоянна. Мы привыкли говорить об "уровне моря" как о чем-то незыблемом, и отсчитываем на суше высоту местности от уровня моря, не думая о том, что этот уровень изменяется. Правда, в большинстве случаев это происходит медленно, постепенно, незаметно для человека в течение его жизни. Но за сотни и тысячи лет уровень моря может существенно измениться как для всего Мирового океана (такие изменения уровня называются эвстатическими), так и для отдельных участков побережья (неотектонические движения). Вместе с береговой областью поднимаются или опускаются и береговые россыпи, и, таким образом, россыпные месторождения, образовавшиеся некогда на пляже, могут быть затоплены морем или, напротив, подняты над современным уровнем. Некоторые из них могут оказаться и на большом удалении от моря; такие древние россыпи известны во многих странах и даже успешно разрабатываются.

В число "морских" россыпей вследствие поднятия уровня моря (или опускания прибрежной суши) попадают и россыпи, которые сформировались целиком в континентальных условиях, без участия моря. Это - некоторые россыпи золота и платины на Аляске, россыпи оловянного камня - касситерита на шельфах стран Юго-Восточной Азии и некоторые другие. Такие россыпи некогда образовались в коре выветривания или в речных руслах как алювиальные, но затем, будучи опущены ниже уровня моря, перекрылись морскими осадками. У таких россыпей общее с береговыми только то, что они находятся в морской среде, и искать их и разрабатывать нужно так же, как собственно морские затопленные россыпи.

Иногда береговые россыпи могут образовываться не только из песчаного материала, принесенного реками. Иссточниками тяжелых минералов могут служить размываемые морем песчанистые отложения - древние промежуточные коллекторы, обнаженные в береговых обрывах. Может размываться морское дно, покрытое плащем продуктивных отложений, и тогда океан выполняет двойную работу - формирует и восстанавливает оскудевшие после отработки россыпи. Минералы россыпей, как правило, очищены от примесей, имеют однородный химический состав и механические свойства. Все это придает рудам из морских береговых россыпей добавочные благоприятные качества.

Интересны морские россыпи еще и тем, что некоторые из них имеют свойство восстанавливаться после отработки через несколько лет - вернее, после нескольких хороших штормов. Песчаные массы в прибрежной зоне находятся в постоянном движении, в зоне прибоя происходит сортировка частиц по плотности, и на место выбранной песчаной массы приносится новая, с новыми запасами тяжелых минералов. В сравнении с аллювиальными россыпями морские имеют это важное преимущество - восстанавливаться.

Где же более всего распространены морские береговые россыпи? Очевидно, там, где на суше образуются коры выветривания, в которых из коренных пород высвобождаются рудные зерна.

Образуются россыпи при благоприятных геологических условиях и в более умеренных широтах. Таковы, например, условия вдоль восточного побережья Австралии (штаты Квинсленд и Новый Южный Уэльс), на юго-западном ее побережье (штат Западная Австралия), где к морю выносятся огромные массы песчаного материала за счет размыва промежуточных коллекторов - песчано-глинистых отложений, слагающих прибрежные горы.

При благоприятных геологических условиях береговые россыпи образуются даже в условиях сурового арктического климата, как на Аляске, где промежуточными коллекторами являются ледниковые моренные отложения, несущие золото.