Методика оперативной оценки золотоносных площадей

Минералогический анализ непосредственно на месте проведения полевых работ позволяет оперативно оценить перспективность объектов и направлять ход дальнейших поисково-оценочных работ, а также удешевить сами работы.

В последние годы перед нами неоднократно ставилась задача оперативной оценки золотоносности лицензионных участков в странах Африки, Азии и Южной Америки. Отбраковка площадей производится еще на стадии подготовительных работ с использованием доступной информации. На выделенных перспективных площадях организуются полевые работы, при проведении которых нами используется стандартный комплекс методов, включающий:

1. Поисково-рекогносцировочные маршруты с геолого-геоморфологическими наблюдениями.

2. Штуфное опробование развалов и высыпок кварца и измененных пород.

3. Шлиховое опробование по водотокам первого и второго порядка.

4. Копушное опробование элювиально-пролювиальных отложений.

5. Литогеохимическое опробование по сети 400 × 80 м с последующей детализацией.

6. Проходка поисковых канав на перспективных на коренное золото участках.

7. Бороздовое опробование канав и выявленных золотоносных тел и зон.

8. Минералогический анализ шлихов и протолочек.

Практически всегда приходится работать в труднодоступных районах, и результаты лабораторных анализов проб удается получить, в лучшем случае, через 2–3 месяца после их отбора. Отправлять пробы в лабораторию зачастую приходится вертолетом,  поскольку при транспортировке наземным транспортом велика вероятность утери пробы. К тому же большая часть проб на поисковой стадии оказывается пустой, а детализация полученных аномалий откладывается на неопределенный срок.

Для получения информации по золотоносности опробуемых площадей мы применяем минералогический анализ непосредственно на месте проведения полевых работ. Это позволяет оперативно оценить перспективность объектов и направлять ход дальнейших поисково-оценочных работ, а также удешевить сами работы.

Остановимся на подготовке рудных проб к аналитическим исследованиям. По нижеописанной методике обрабатывают как штуфные пробы весом до 5 кг, так и бороздовые весом до 20 кг.

Дробление. После просушки всю пробу дробят до 1 мм. Исходя из нашего опыта, при дроблении до этой крупности освобождается от 60 до 100 % свободного золота в зависимости от типа руды. Весьма удобна на поисковой стадии роторная дробилка RС1 (Keene Engineering), известная также под названием «Ударная Мельница» (рис. 1). Эта дробилка для полевых условий — идеальный вариант: она легкая — 40 кг в заправленном состоянии; ее стоимость с доставкой — менее 1 тыс. долл. Единственный недостаток — при попадании куска породы размером более 2,5 см может заклинить вал на входе. Для устранения этого недостатка на приемном лотке дробилки устанавливают щиток из жести со щелью шириной 2 см. При этом также снижается опасность выброса назад мелких камней и пыли. Рекомендуется сразу покупать запасные биты, — при дроблении кварца они относительно быстро изнашиваются (хотя на Филиппинах в местной мастерской нам их изготовили без проблем).

Степень измельчения в RС1 весьма высокая: после первого прогона на выходе получается до 80–90 % фракции крупностью менее 1 мм (в зависимости от твердости исходного материала и износа бит). Для того чтобы издробить весь материал до минус 1 мм, достаточно после отситовки пропустить плюсовую фракцию через дробилку 3–4 раза. Для предотвращения заражения после обработки каждой пробы через дробилку пропускают 0,3–0,5 кг чистого кварца. Процесс обработки одной пробы занимает не более получаса. Обязательно использование компрессора для очистки самой дробилки, сит и остального оборудования, используемого при дроблении и квартовании проб.

При отсутствии дробилки организуется ручное дробление проб (рис. 2).

На последующих стадиях геологоразведочного процесса предпочтительнее использовать оборудование компании «Rocklabs» (рис. 3). Одно из важных преимуществ дробилок и мельниц Rocklabs в том, что в процессе дробления сразу отквартовываются необходимые навески и до минимума снижается влияние человеческого фактора при работе с пробами.

Квартование. Издробленную пробу квартуют на делителе Джонса, который обычно изготавливаем самостоятельно из листового железа толщиной 1 мм (нужна только болгарка и сварка). Для штуфных проб выделяется одна навеска, для бороздовых — две навески массой по 0,4–0,5 кг.

Одна навеска отправляется в лабораторию; вторая (для бороздовых проб) — сохраняется как дубликат. Масса отправляемого в лабораторию материала примерно в 20 раз меньше массы исходных проб. Для проведения аналитических исследований в лаборатории необходимо только измельчить пробы до требуемой крупности.

Промывка. При стандартном подходе основная часть пробы после отбора навесок для лаборатории, как правило, не используется, хотя отмыть ее лотком — не такой уж большой труд, а при этом мы получаем ценную поисковую информацию. Весь оставшийся издробленный материал мы промывам целиком, как правило, до черного шлиха (рис. 4). На новой площади некоторое количество проб промываем до серого шлиха, но при этом резко возрастает нагрузка на минералога.

Если при промывке шлиховых проб из ручьев и копушей можно использовать любой лоток, то для промывки протолочек использование деревянного лотка нежелательно, т.к. многократно увеличивается опасность заражения проб. Вопреки распространенному мнению, что на лотке без потерь отмывается только крупное золото, знаки крупнее 50 мкм трудно смыть с лотка. Однако при промывке пробы с пылевидным золотом теряется его большая часть. При использовании ртути повышается достоверность опробования, но на поисковой стадии важнее получить характеристики самородного золота, что при амальгамации невозможно. Получив в шлихе даже незначительную часть золота от фактически имеющегося, мы будем иметь сотни пылевидных знаков, которые при промывке в лотке не видны. (По нашему опыту, пылевидное золото очень красиво смотрится в шлихе, когда его количество превышает тысячи знаков (рис. 5)).

Подготовка к просмотру. Полученный шлих готовится к просмотру аналогично шлихам из ручьев и копушей (рис. 6).

После взвешивания шлиха проводится его разделение на ситах 1,0; 0,5; 0,25 и 0,1 мм; затем из гранулометрических классов менее 0,5 мм магнитом Сочнева выделяются три фракции: магнитная, электромагнитная и немагнитная. Полученные фракции взвешивают и передают на минералогический анализ.

Минералогический анализ. Пробу просматривают под бинокуляром в полевой минералогической лаборатории. После обработки каждого шлиха, согласно схеме (рис. 6), выполняют полуколичественный минералогический анализ с выделением монофракции свободного золота; определяют основные характеристики золота (количество знаков или вес, морфология, размерность, окатанность и т.д.); изучают гранулометрию частиц самородного золота; при его весовых количествах (десятки миллиграммов) производят ситовой анализ. Для россыпного золота окатанность определяют отдельно по каждому классу крупности по пятибалльной шкале.

Для взвешивания выделенного из шлихов золота мы используем весы фирмы «Tanita» (Япония) с минимальным пределом взвешивания — 1 мг. В большинстве поисковых проб содержатся лишь знаки золота, масса которых ниже чувствительности весов. Определение расчетной массы золотин с исследуемой площади производят по богатой пробе, из которой золото взвешивают и подсчитывают количество знаков по фракциям (табл. 1).

Таблица 1. Пример расчета веса знака золота в протолочной пробе

Такой расчет выполняется отдельно для золота из проб аллювия и коренных пород.

Схема (см. рис. 6) работает на рудопроявлениях различного формационного типа с любым золотом. Минералогический анализ позволяет оконтурить золоторудные объекты как по прямым признакам рудной минерализации золота (наличие значительных содержаний неокатанных частиц золота, преобладание его мелких и очень мелких фракций, присутствие золота в сростках с кварцем и пр.), так и по косвенным (наличие минералов-концентраторов и минералов-спутников золота).

Следует отметить, что при работе на объектах с крупным золотом, в случае большого расхождения результатов минералогического анализа с химическим, за основу принимают результаты минералогического анализа, как наиболее достоверные.

По нашему опыту, при отсутствии в протолочке знаков золота или минералов-концентраторов золота, отобранные при поисковых работах пробы не имеет смысла отправлять на химический анализ.

Ниже приведены результаты сопоставления данных минералогического и спектрального (ICP-MS) анализа (табл. 2, рис. 7). Пробы получены нами при проведении бороздового опробования по канавам, вскрывающим одно из золоторудных тел рудного поля, оконтуренного при поисковых работах.

Пример оперативной оценки одного из месторождений

Расположенное на западе Гайаны рудное поле слагается метаосадочными зеленосланцевыми и метавулканогенными зеленокаменными породами, местами переслаивающимися или фациально взаимно замещающимися по простиранию и по разрезу. Генеральное простирание пород — меридиональное, падение — близвертикальное.

Главными локализаторами золоторудной минерализации являются метаосадочные зеленые и темно–серые сланцы и рассланцованные туфопесчаники, пронизанные согласными, реже секущими кварцевыми и кварц-плагиоклазовыми прожилками. Золотоносная толща метаосадочных пород прослежена по простиранию на 1500 м при мощности 450–600 м.

В бороздовых пробах массой от 10 до 18 кг количество свободного золота варьирует от 1 до более 2000 знаков. Преобладающий размер зерен находится в интервале от минус 0,25 мм до +0,01 мм, т.е. золото весьма мелкое, тонкое и пылевидное. Морфология тонкого и пылевидного золота довольно однообразна — это ажурные, блестящие, неокатанные (класс окатанности — 0,  реже — 1–й), интерстициальные зерна — дендритовидные, стержневидные, игольчатые, проволочковидные. Часто встречаются кристаллы и их сростки — правильные и искаженные октаэдры; реже — сростки золота с кварцем.

В протолочках штуфных и бороздовых проб, отобранных в пределах рудного поля, практически повсеместно присутствует пирит кубической и более сложной формы (пентагондодекаэдры) в количестве от единичных знаков до 40 % (Sulph, см. табл. 2). Постоянным спутником золота является турмалин (Turm), его содержание — от единичных знаков до 15 %. Корреляционной связи золота с другими минералами не обнаружено.

Как видно из табл. 2  и графика (см. рис. 7), повышенные и аномальные содержания золота, полученные по результатам спектрального анализа, соответствуют повышенным содержаниям свободного золота и (или) пирита в протолочках. Содержания свободного золота в протолочках меньше содержаний золота, выявленных спектральным анализом, что объясняется гранулометрией золота (пылевидное и тонкодисперсное). Рудная зона также отличается повышенными содержаниями турмалина.

Работая по этой методике, нам удается оконтурить рудные объекты с поверхности в течение одного полевого сезона. В зависимости от территории и обеспеченности техникой и рабочими, отряд из двух геологов и одного минералога за 3 месяца опоисковывает площадь от 40 до 60 кв. км.