С золотоносным аллювием связаны значительные резервы золота. Это песчано-гравийные и техногенные месторождения и объекты, изучение которых выполнено по устаревшим технологиям. Всесторонний анализ условий их формирования, способов изучения и отработки, переоценка ресурсной базы с точки зрения новых технологий и подходов - насущная необходимость развития геологии.

В истории развития геологической науки и связанных с нею горных производств можно выделить три наиболее крупных этапа: 1) экстенсивного развития и вовлечения в хозяйственную деятельность мономинеральных месторождений; 2) комплексного освоения выявленных месторождений с одновременной или последовательной добычей попутных компонентов; 3) управления формированием повышенных концентраций полезных компонентов с заданными параметрами (содержание, форма залежи, свойства пород).

Экстенсивный этап продолжается. Открытие новых крупных и сверхкрупных месторождений золота возможно в связи с  освоением новых территорий, переоценкой выявленных ранее объектов (Новогоднее-Монто), развитием инфраструктуры территорий (строительство железных дорог Ивдель - Лабытнанги, Белкомур), использованием новых подходов, методов, технологий изучения и освоения месторождений (геотехнологии) с учетом мелких зерен и новых форм нахождения золота.

Комплексному освоению месторождений нет альтернативы, поскольку оно существенно повышает экономическую эффективность и снижает воздействие на окружающую среду. Оценка крупных и суперкрупных мировых месторождений-гигантов показывает, что комплексные месторождения существенно «дороже» мономинеральных.

Основным объектом исследования являлся золотоносный аллювий природных и техногенных комплексов Урала, Приуралья и восточной окраины Восточно-Европейской платформы. Золотоносный аллювий оценен как комплексный минеральный ресурс, представляющий собой поликомпонентную систему востребованной продукции разного назначения (гравий, песок, золото).

Полевое обеспечение и методика поисков  мелкого (менее 0,5 мм) золота разработаны в Пермском университете и основаны на изучении проб большой массы (сотни килограммов - тонны). Использована мобильная полевая установка МЦМ (мелкие ценные минералы), включающая систему подготовки и обогащения материала на винтовых аппаратах.

Концентраты  ценных минералов (цирконий-титановые, золото) из месторождений песчано-гравийной смеси (ПГС) давно представляют практический интерес и стали особенно актуальны в последние годы [2-7]. В русловых отложениях ПГС на р. Каме у г. Краснокамска в отсеве фракции менее 0,17 мм содержится (кг/м³): циркона - 3-37, ильменита - 1-43, рутила - 0,2-10 [3, 4]. При пересчете на условный ильменит это составляет 10-174 кг/м³  и соответствует уровню содержания условного ильменита в известных месторождениях России (Западная Сибирь, Европейская часть) - около 100 кг/м³  [1]. Из песков-отсевов месторождений ПГС Прикамья нами получены концентраты с содержанием условного ильменита 462 кг/м³ и золота 5 г/м³. До начала 90-х годов ХХ в. Камское речное пароходство ежегодно отрабатывало 17 млн м³ ПГС. Из такого объема можно было получить коллективный концентрат, содержащий 50 кг золота и 2618 т условного ильменита, и селективные концентраты: цирконовый, рутиловый, магнетитовый, ильменитовый.

Практика попутной добычи золота известна на р. Тагил (Урал). При очистке осадков реки в 80-е годы ХХ в. за 10 лет попутно извлечено 40,7 кг золота и 3,5 кг платины. На р. Ингури (Кавказ) при содержании золота в аллювии 4 мг/м³ попутно за 4 года добыли 12 кг металла. Томское пароходство из ПГС дополнительно к песку и гравию извлекало золото. На Урале из аллювия приборами шлюзового типа извлекали попутно крупную платину.

Золотосодержащие концентраты на р. Печоре получены при обогащении аллювия с содержанием золота около 20 мг/м³ и размером частиц менее 0,25 мм (50-60 %) [4]. При разработке 1 млн  м³ ПГС гидромеханизированным способом пески-отсевы составят 0,5 млн  м³. При 95 % извлечении золота может быть получен концентрат объемом 28 м³ с содер­жанием золота от 340 г/м³. В тяжелой фракции песков-отсевов ильменит и циркон составляют 18 % и 6 % соответственно. В электромагнитной фракции концентрата содержание ильменита - 57 %; цирко­на в неэлектромагнитном продукте - около 85 %, что соответствует требованиям промышленности и качеству цирконового концентрата [4]. Из песков-отсевов аллювия р. Камы на Заостровском гравийном карьере (г. Пермь) получены концентраты с содержанием свободного золота до 500 г/м³.

Технологии разработки мелкого и тонкого золота апробированы на объектах Урала. При дражной разработке на р. Тура для улавливания мелкого металла на драге № 26 Исовского прииска ОАО «Уралэлектромедь» применены две технологические схемы. По первой схеме в технологическом режиме работы драги выделена фракция менее 2 мм. Отсев самотеком обогащен на винтовых шлюзах. По второй схеме режим потока материала на драге изменен. Отсев песка фракции менее 2 мм из хвостовой колоды обогащен на «американке». За месяц работы системы в промышленных условиях извлечение металла на драге возросло на 17 % [4].

Гидравлическая разработка на рр. Северная-Тискос. Усовершенствована технологическая схема обогащения песков россыпи Северная-Тискос. Использована серия полупромышленных винтовых шлюзов диаметром 500 и 250 мм. Промышленное извлечение золота за счет мелких классов возросло на 15 %.

На Исовском прииске проведена опытная разработка вещества отвальной фации шлихо-обогатительной установки (ШОУ). Добыча осуществлена на винтовых шлюзах диаметром 0,5 и 0,25 м и ручной отсадкой. Бригадой из четырех студентов за 1,5 месяца извлечено около 400 г шлиховых зерен золота и платиноидов. За два этапа экспериментов добыто и сдано прииску около 1,2 кг золота и платиноидов. На практике доказана возможность и целесообразность разработки техногенных отвалов, апробирована технологическая схема доизвлечения зерен золота и платиноидов мелких и крупных классов [4].

Золото и ценные минералы месторождений ПГС Прикамья оценены как попутные продукты разработки - часть комплексного ресурса. Единичными определениями и группами проб (до 40 на объекте) объемом от 0,2 м³ проведена оценка золотоносности  месторождений ПГС в долинах рек Камы, Чусовой, Белой, Урала. На всех опробованных объектах установлены разные концентрации золота, многие из них перспективны в плане его попутного извлечения.

По геолого-экономическим параметрам и перспективам освоения выделено три вида комплексных золотогравийных месторождений. Неперспективные и малоперспективные месторождения с содержанием золота в исходных отложениях менее 1 мг/м³ широко распространены на Урале (крупные притоки р. Кама). Их комплексная разработка возможна при условии удаления алеврито-пелитовых частиц. Так, при отсеве частиц фракции менее 0,3 мм из аллювия рр. Косьва и Яйва концентрация золота возрастет в 16-24 раза. Принудительная дифференциация песчано-алевритовых частиц на винтовых шлюзах увеличит концентрацию золота в сотни раз.

Перспективные месторождения содержат золото от 1 до 10 мг/м³. Такие объекты предварительно оценены в аллювии рр. Чусовая, Тулва, в мезозойских отложениях и современном аллювии Верхне-Камской впадины и др. [6]. Отсев песка фракции менее 0,3 мм увеличит концентрацию золота до 15 мг/м³, а фракции менее 0,15 мм - до 130 мг/м³. Обогащение отсева на винтовом шлюзе увеличивает концентрацию золота до промышленной. При комплексной разработке месторождений ПГС верхней Камы с выявленными запасами в 4 млн  м³ по предлагаемой нами схеме можно попутно добыть 16 кг золота; получить концентрат объемом 70 м³ с содержанием золота более 170 г/м³.

Весьма перспективные комплексные месторождения с содержанием золота более 10 мг/м³ могут быть отнесены к россыпепроявлениям. Они находятся на границе Восточно-Европейской платформы в пределах зон мезозой-кайнозойской активизации в четвертичном аллювии на территории Верхнекамской впадины, Сысольской мульды, Тулвинской возвышенности [6]. На Урале они установлены в пределах мезозой-кайнозойской Вишерско-Висимской депрессионной зоны, на продолжении многих россыпей восточного склона Урала. Отсев фракции менее 1 мм приводит к обогащению золотом в 2-10 раз.

Минерагения золотоносного аллювия обусловлена влиянием процессов концентрации и рассеяния золота. Содержание золота закономерно снижается от россыпей складчатого Урала к месторождениям ПГС окраинной части ВЕП. Золотогравийные месторождения содержат золото дальнего сноса, которое отличается малой крупностью (0,5-0,02 мм), низкими значениями средней массы знака (0,02-0,005 мг), значительной уплощенностью и изношенностью. Распределение концентраций золота дальнего сноса по разрезу руслового аллювия - линзовидное и приповерхностное струйчатое, распределение золота при рассеянии - знаковое. Повышенные концентрации золота обусловлены интеграцией золота из источников питания (коренные породы, промежуточные коллекторы палеозоя и мезозоя), дифференциацией осадков в пределах локальных положительных неотектонических структур. 

Исследования проведены при поддержке гранта РФФИ 10-05-96060.

 

Рецензенты:

Осовецкий Борис Михайлович, доктор геолого-минералогических наук,  зав. лабораторией минералогии и петрографии Естественнонаучного института, профессор кафедры минералогии и петрографии Пермского государственного национального исследовательского университета, г. Пермь.

Назаров Николай Николаевич, доктор географических наук, профессор, заведующий кафедрой физической географии и ландшафтной экологии Пермского государственного национального исследовательского университета, г. Пермь.