Аллювиальные россыпи

АЛЛЮВИАЛЬНЫЕ РОССЫПИ (а. alluvial placer; н. Alluvialseifen; ф. gite alluvionnaire, gisement alluvionnaire; и. placer aluvial) — промышленные скопления зёрен полезных минералов в обломочных отложениях русловой фации аллювия постоянных и временных водных потоков; возникают вследствие разрушения и размыва горных пород, коренных месторождений и промежуточных коллекторов.

Большинство аллювиальных россыпей мономинерально (например, аллювиальные россыпи золота, платины, олова, алмазов), но часто встречаются полиминеральные (например, золото-платиновые, олово-вольфрамовые, титано-циркониевые, тантало-ниобиевые). Распространены в основном в горных районах и формируются в связи с эрозионными циклами в фазы углубления (глубинная эрозия) и расширения (боковая эрозия) долины. Физические свойства полезных минералов (плотность, твёрдость, размер зёрен) определяют основные различия в строении аллювиальных россыпей. Полезные минералы наибольшей плотности (1,5-2,1•10⁴ кг/м³) — осмистый иридий, железистая платина, золото — концентрируются в приплотиковой части аллювия, иногда проникая по трещинам в плотик на глубине до 1-1,5 м, и образуют россыпи толщиной от десятков сантиметров до нескольких метров, перекрываемые превосходящими по толщине непродуктивными отложениями. Минералы средней плотности (6-8•10³кг/м) — касситерит, вольфрамит, колумбит, танталит образуют россыпи толщиной несколько метров, приуроченные к нижней половине руслового аллювия. Минералы малой плотности (3,5-5•10 кг/м³) — ильменит, циркон, монацит, алмаз и другие драгоценные и поделочные камни — распределяются по всему русловому аллювию, образуя россыпи мощностью 10-12 м и более. Аллювиальные россыпи имеют различный зерновой состав полезных минералов. Крупные зёрна минералов любой плотности, а также мелкие частицы высокой плотности осаждаются в основании руслового аллювия; мелкие зёрна (иногда даже минералов высокой плотности) распределяются в верхних слоях аллювия, наращивая толщину аллювиальных россыпей, приуроченных к плотику. Поэтому аллювиальные россыпи имеют различный зерновой состав (табл.).

Гранулометрический состав аллювиальных россыпей колеблется от грубообломочного до существенно песчаного (мелкие валуны 5-10%, галька 30-80%, гравий 10-40%, песок 10-30%, ил 5-10%, глина 1-5%).

В соответствии с геоморфологическими условиями, зависящими от неотектонических движений, выделяются аллювиальные россыпи, размещающиеся на различных высотных уровнях: в пределах поднятий — водораздельные, террасовые, долинные, русловые, носовые; во впадинах — погребённые террасовые и долинные; в аккумулятивной толще на ложных плотиках — висячие (рис. 1).

В пределах поднятий преобладают мелкозалегающие россыпи (глубиной до 15 м), во впадинах — глубокозалегающие (глубиной 20-300 м, чаще до 100 м); висячие россыпи залегают неглубоко. Первоначальное залегание аллювиальных россыпей может быть нарушено последующими эпигенетическими геологическими процессами: пликативными и дизъюнктивными тектоническими деформациями, речной и морской эрозией, экзарацией ледником.

В долинах современной речной сети находятся аллювиальные россыпи в основном четвертичного (антропогенового) возраста, в долинах древней речной сети — неогеновые, палеогеновые и мезозойские. Известны и более древние россыпи — до протерозойского возраста включительно.

В плане аллювиальные россыпи обычно лентообразные, по отношению к направлению долины продольные, но иногда в зрелых долинах встречаются диагональные и поперечные, являющиеся продолжением аллювиальных россыпей современных притоков или горизонтальной проекцией коренных источников и мелких палеопритоков, преобразованных в фазу расширения днища долины; в молодых врезающихся долинах россыпи повторяют рисунок меандрирующего русла. Часты линзовидные (более редки неправильной формы), изометричные, гнездовые россыпи. Длина аллювиальных россыпей от нескольких сотен метров до нескольких десятков километров, ширина от нескольких десятков метров до нескольких сотен метров, иногда нескольких километров. Аллювиальные россыпи с высоким уровнем промышленного содержания (TiO₂) характеризуются относительно равномерным распределением полезных компонентов, аллювиальные россыпи с низким содержанием золота, платины, алмазов — неравномерным, с тенденцией повышения неравномерности по мере увеличения размеров долин (рис. 2).

Аллювиальные россыпи разведуются буровыми скважинами, шурфами, шахтными стволами с рассечками, траншеями. Расположение разведочных выработок зависит от морфологии россыпей: линейную сеть выработок применяют при разведке лентообразных россыпей, прямоугольную — при разведке линзовидных, квадратно-ромбическую — при разведке изометрическими и переработанными эпигенетическими процессами аллювиальных россыпей. Густота разведочной сети прямо пропорциональна степени изменчивости параметров месторождения по их морфологии и распределению ценных минералов. Эксплуатацию осложняют горнотехнические условия: увеличение глубины залегания, сужение днища долины (100 м и менее), наличие в составе крупных валунов (более 1 м), повышение содержания глины (более 5%), увеличение доли мелких классов полезных минералов (менее 0,5 мм), проникновение зёрен полезных минералов по трещинам в плотик, сложенный горными породами повышенной крепости, мёрзлое состояние мелкозалегающих и обводнённость глубокозалегающих россыпей.

Среди различных типов россыпных месторождений аллювиальные россыпи играют ведущую роль при добыче золота, платины, олова, вольфрама, подчинённую — при добыче драгоценных и поделочных камней, ничтожную — при добыче титана и циркония, тантала и ниобия. К наиболее известным аллювиальным россыпям относятся золотоносные россыпи Колымы и Чукотки (CCCP), Аляски и Калифорнии (США), алмазные аллювиальные россыпи в ЮАР. О разработке аллювиальных россыпей см. в ст. Россыпные месторождения.