Геофизический метод опробования на золото

Определение содержания золота в породе без отбора и анализа проб могло бы существенно повысить оперативность и снизить стоимость разведочных работ. Наиболее перспективными для решения такой задачи являются геофизические методы. В последние годы военной промышленностью разных стран разработаны весьма совершенные геофизические приборы – миноискатели (гражданскую их разновидность обычно называют металлодетекторами). Некоторые из них позволяют выявлять в породе частицы металла размером 4-5 мм, что достаточно для решения некоторых важных задач, возникающих при опробовании месторождений золота.

Приборы работают на принципе высокочастотного электромагнитного зондирования. Антенна прибора излучает электромагнитные колебания частотой обычно от 1,5 до 100 кГц. Анализ ответного сигнала позволяет выявить аномалии, которые, как правило, связаны с наличием в почве объектов с высокой электропроводностью, в частности, металлических частиц. Специальное устройство – дискриминатор - анализирует аномалию и дает предположительные данные о свойствах объекта, вызывающего ее. Чаще всего дискриминатор определяет тип металла - черный или цветной.

В 1996 году институт «Иргиредмет» провел лабораторные испытания одного из подобных приборов. В следующем году были проведены исследования на россыпных месторождениях. Для работ были приобретены гражданские модели приборов известных зарубежных фирм Fisher, White’s, Minelab. В качестве первой практической задачи выбрано геофизическое опробование отработанных россыпных карьеров. После отработки золотоносного пласта на дне карьеров остаются коренные породы и небольшое количество песков. В трещинах и западинах коренных пород часто остается золото. Чтобы исключить потери, в соответствии с существующими инструкциями, дно карьеров после выемки песков принято опробовать. Если золото в россыпи мелкое, удовлетворительные результаты обеспечивает обычное шлиховое опробование, требующее небольших затрат времени и средств. Однако при крупном золоте объем проб должен быть увеличен до 10-20 м³ [1]. Крупнообъемное опробование требует значительных затрат и специальной техники. В России ежегодно отрабатывается несколько тысяч россыпных карьеров и около 20 % из них с крупным золотом, поэтому замена крупнообъемного опробования геофизическим методом - задача достаточно актуальная.

Основные работы выполнены по договору с ЗАО «СЕВЗОТО», которое любезно предоставило для испытаний отработанный полигон участка “Гатчинский” (Бодайбинский район, Иркутская область). На момент испытаний полигон имел длину 380 м при ширине от 20 до 50 м (по полотну). Испытания проводились с 1 по 10 июля 1997 г и заключались в следующем.

Доступная для опробования часть полигона (около 5 тыс.м²) была обследована металлодетекторами. Проверка аномалий производилась путем раскопок, извлечения и визуальной оценки объектов, вызвавших аномалии. Большей частью это были куски проволоки, гвозди, элементы горной техники. Встречались также обломки горных пород, на которые реагировали приборы. В зарубежной литературе их иногда называют «горячие камни». В дальнейшем выяснилось, что «горячие камни» - это чаще всего обломки метаморфических или магматических пород. Возможно, они отличаются повышенной электропроводностью (специальные исследования не проводились). Несмотря на значительное количество аномалий, не связанных с золотом, трудоемкость работ была невысокой. Глубина поиска преимущественно не превышала 20-25 см, и заверка аномалий не занимала много времени. На предварительное обследование полигона было затрачено 14 чел./ч. рабочего времени (два сотрудника работали двумя приборами 7 часов).

В результате предварительного обследования в нижней части карьера выявлен участок площадью около 300 м², на котором выявлено 6 самородков массой от 250 мг до 9,4 г, общей массой 20,7 г шлихового золота. Этот участок был исследован более детально. После извлечения самородков с поверхности участка бульдозером была снята часть рыхлых отложений. На 40 % зачищенной площади появились трещиноватые коренные породы. Пониженная часть участка осталась заиленной и залитой протекающим по полигону водотоком. Зачищенный участок снова был обследован металлодетекторами. При этом обнаружено 12 самородков массой от 400 мг до 29,8 г. Большинство самородков было найдено под илами, покрывающими нижнюю часть полигона. На площади, зачищенной до плотных коренных пород, в глине, покрывающей поверхность коренных, найдено 3 самородка: максимальный из них массой 16,5 г, два других - массой около 1,0 и 3,0 г. Общая масса самородков 88 г шлихового золота. После этого изучаемый участок был зачищен бульдозером повторно. При этом 70 % его площади стало полностью доступным для обследования, а нижняя часть осталась залитой водой, покрыта илом и суглинком.

После повторной зачистки на участке найдено 18 самородков. Самый крупный из них размером 51х33х29 мм и массой 149 г шлихового золота (175 г с кварцем). Общая масса извлеченных самородков составила 192 г шлихового золота. Всего из обогащенного самородками участка полигона р.Гатчинский извлечено 36 самородков общей массой 300,7 г.

Таким образом, геофизическое опробование позволило с небольшими затратами средств и времени выявить на полигоне участок, обогащенный самородками и извлечь из него заметное количество золота.

С целью оценки возможности выявления этого участка обычным шлиховым опробованием на нем дважды было проведено лотковое опробование. Первый раз было отобрано 10 проб по сети 10х10 м. В пробах выявлено 9 мелких знаков золота. В дальнейшем (после первичной зачистки) было отобрано еще около 30 оперативных лотковых проб непосредственно из мест находки самородков. При визуальном просмотре в 30 пробах обнаружено 2 знака золота. Максимальный размер знака около 0,25 мм. Таким образом, обогащенный самородками участок почти не содержал мелкого золота, и лотковое опробование могло его пропустить.

Кроме полигона р.Гатчинский в этом же районе было обследовано еще три ранее отработанных карьера. Большей частью они были заилены и засыпаны торфами с бортов, поэтому работы проводились на отдельных доступных площадях. Время обследования колебалось от 30 мин. до 4 чел/ч. На каждом полигоне найдено от 2 до 9 самородков. Аналогичные работы неоднократно проводилось и в последующие годы. Из десятка обследованных карьеров самородков не обнаружено всего на двух. На одном месторождении золото было мелким (Ме в пределах 0,3-0,7 мм), на другом - коренные были мягкими и сняты на глубину 1,5-2,5 м. В остальных случаях геофизическое опробование выявило наличие самородков. При этом работы проводились без горной техники, и обследование велось на небольшую глубину (20-25 см). В связи с этим, скорее всего, были выявлены не все самородки. Если бы геофизическое опробование проводилось в процессе актировки полигонов, то самородковые участки можно было бы зачистить, как это было сделано на р.Гатчинский, и добыть дополнительное золото.

В целом, работы показали, что геофизическое опробование при актировке полигонов обеспечивает более объективную информацию о наличии крупного золота, чем шлиховое опробование. По опыту работ на участке «Гатчинский» шлиховым опробованием выявлено 11 знаков золота в 40 пробах, а геофизическим опробованием на этой же площади – 36 самородков общей массой 300,7 г. Затраты времени на геофизическое опробование не превысили 1 часа на 100 м². Материальные затраты практически были равны зарплате операторов, а если учесть стоимость полученного при опробовании золота, то она превысила стоимость металлодетекторов и командировочные расходы.

В 1998 году геофизическое опробование было испытано в качестве поискового метода. Наряду с испытаниями разных моделей приборов была сделана попытка проследить шлейфы самородков как можно выше по течению рек и получить дополнительную информацию о механизме их перемещения и положении коренных источников золота.

Работы выполнялись в период с 23 июня по 19 июля в Муйском районе (Республика Бурятия) по договорам с ОАО ГРК «Байкал-золото», ООО АС «Западная», АС «Каралон». Первым объектом исследований был руч.Средний - верхний левый приток речки Келяна, впадающей в р.Мую. Это ручей 3-го порядка (по Хортону) имеет длину около 14 км. Истоки ручья расположены в гольцовой части Северо-Муйского хребта на высоте около 1800 м. В устье ручья отметка - 814 м. Уклон русла в средней части ручья, где проводились работы, - 40-50 м/км. Долина ручья - трапециевидная, шириной до 100 м.

Участки, доступные для опробования, расположены спорадически на интервале 200-800 м выше устья ключа Веселого. Они занимают примерно 20 % длины этого интервала (120 м) при средней ширине около 10 м. Выше по ручью (на расстоянии 2,5 км) условия для опробования отсутствуют. До верховья ручья маршруты не проводились из-за дождей и высокого уровня воды. По этой же причине не были обследованы притоки.

На обследованной площади выявлено шесть самородков массой от 260 мг до 33,9 г. Самый крупный самородок (33,9 г.) имел размер 30х15х6 мм. Общая масса золота - 42,0 грамма (33,6 г химчистого золота). Самородки имели пластинчатую форму, примерно одинаковую, хорошую степень окатанности, не содержали кварца. Наряду с геофизическим опробованием на этом же участке проводилось шлиховое опробование рыхлых отложений для выявления мелкого золота. Пробы отбирались из аллювия в западинах плотика и из борта пойменной террасы. В частности, опробованы все углубления плотика, где подняты самородки. Объем проб составлял 0,01-0,1 м³. Результаты шлихового опробования почти везде показали “пусто”. Всего промыто около 20 лотков породы по 0,01 м³, при этом обнаружено 2 знака золота.

Вторым объектом опробования был руч.Кедровка. Общая длина ручья 13 км. В нижней половине ручья еще до войны старателями отработана богатая россыпь. Сегодня она перемыта вторично.

Маршруты проводились в верхней части ручья в 2-4 км от истока. Здесь россыпь практически не отработана. Только по левой цокольной террасе сохранились следы старых ручных старательских работ. Долина ручья - трапецевидная, русло шириной 5-7 м. Мощность рыхлых отложений - от нуля (на русловых щетках) до 4-6 м. Щетки обычно крупноплитчатые с крутым падением пород и простиранием поперек русла ручья (рис.), общей площадью около 2000 м².

В процессе опробования выявлено 12 самородков от 400 мг до 19,0 г. Самородки хорошо- и среднеокатанные без кварца. Самый большой самородок, найденный на цокольной террасе, представляет собой хорошо окатанную пластинку удлиненной формы толщиной до 5 мм, размером 37х16 мм. Общая масса самородков составила 50,4 г (40,3 г химчистого золота).

Исходя из того, что все самородки двух обследованных участков хорошо окатанные и не содержат кварца, можно сделать вывод, что коренные источники золота находится достаточно далеко от мест опробования.

Третий участок работ был расположен в небольшом ключе 1-го порядка протяженностью около 2,5 км, при уклоне 50-100 м/км. Долина ручья узкая, шириной по днищу 20-30 м. В аллювии ручья много кварцевых глыб. В средней части ручья имеется участок выхода коренных пород. Площадь чистых выходов незначительная, большей частью, коренные породы перекрыты рыхлыми отложениями небольшой мощности. Длина обследованного участка - 90 м, средняя ширина -20 м, площадь - около 1800 м².

На участке обнаружено 18 самородков массой от 150 мг до 26,3 г. Общая масса шлихового золота 67,6 г (54,1 г химчистого золота). Самородки имели разную степень окатанности - от хорошей до плохой, преобладала плохая окатанность. Большинство самородков содержали кварц. В двух самородках кварц занимал до 20 % от их поверхности.

Шлиховое опробование показало сравнительно частое наличие в аллювии мелкого золота (1-2 знака на 0,02 м³ породы). Судя по плохой окатанности самородков, большому количеству в них кварца, наличию мелкого золота в шлиховых пробах, долина обследованного ручья содержит не полностью эродированный (активный) коренной источник. Сравнительно высокая продуктивность обследованного участка на самородки (1/100 м²) при значительном уклоне долины свидетельствует о том, что золото в россыпь поступало в значительном количестве. Отсюда можно сделать предположение о высоком содержании золота в коренном источнике или значительном его размере. Источником золота, очевидно, являются кварцевые жилы. Об этом свидетельствует наличие кварца в самородках и кварцевые глыбы в русле ручья. Проследить шлейф самородков вверх по ручью не удалось из-за увеличения мощности рыхлых отложений и невозможности проверки глубоких аномалий из-за мерзлоты и притока воды. Проведение горных работ предусмотрено не было.

В целом, геофизическое опробование верховий золотоносных рек показало сравнительно высокую его информативность. Если бы опробование велось только традиционным шлиховым методом, то в результате было бы выявлено всего несколько знаков золота. Геофизическое опробование примерно с такими же затратами выявило 36 самородков, по которым можно сделать гораздо более надежные геологические выводы о наличии коренных источников и их местоположении. В частности, даже при минимальном объеме выполненных работ выявлен ручей, в долине которого имеется активный коренной источник золота.

При работе в Муйском районе осложняли опробование в основном аномалии, вызываемые «горячими камнями». Посторонние металлические предметы встречались сравнительно редко и практически не мешали работе, в то же время «горячих камней», на которые реагировали приборы, было чрезвычайно много, иногда несколько штук на 1 м². Заверка аномалий при этом требовала постоянных раскопок. Наилучшие результаты в этих условиях показал металлодетектор австралийской фирмы Minelab – SD2100 (более поздние модели - SD-2200D и GP-3000). Этот прибор при высокой чувствительности на металлы практически не реагировал на обломки горных пород и позволил провести опробование в короткие сроки с небольшими трудозатратами.

В 2000 году геофизическое опробование было использовано для оценки техногенных россыпных отвалов. Такие отвалы в настоящее время рассматриваются как источники преимущественно мелкого золота, которое при первичной отработке не улавливалось шлюзовыми обогатительными приборами. Отвалы, оставшиеся после отработки россыпей с крупным золотом, считаются малоперспективными, так как мелкого золота в них почти нет. В то же время они могут содержать крупное золото, которое не выявляется малообъемными пробами. Валовое опробование на крупное золото требует специальных работ и значительных затрат.

Работы по геофизической оценке отвалов выполнялась институтом «Иргиредмет» по заданию Комитета природных ресурсов по Иркутской области. Впервые они включали: разработку методики опробования, оценку содержания самородков и прогнозных ресурсов крупного золота.

Опробование проведено в Бодайбинском районе (Иркутская область) на четырех дражных галечных отвалах. Они представляли собой типичные дражные «гребешки». На поверхности отвалов встречались глыбы коренных пород, валуны, галька. Некоторые из отвалов заросли кустарником и лесом, другие - в значительной мере были сложены крупноглыбовым материалом, который с трудом поддается ручной разборке. Это ограничивало возможности работ, которые проводились без применения горной техники. На каждом из отвалов обследовалась только небольшая, легкодоступная часть площади размером 0,1-12 тыс.м².

Методика опробования заключалась в следующем. Доступная для работ поверхность отвала обследовалась металлодетекторами и замерялась площадь опробования. Глубина опробования принималась постоянной - 0,2 м. На большей глубине аномалии не вскрывались. Исходя из размера опробованной площади и глубины (0,2 м), рассчитывался объем опробованной горной массы. Все извлеченное золото взвешивалось. Среднее содержание определялось с учетом пробности и экспериментально определенного повышающего поправочного коэффициента на неполное выявление золота металлодетектором, составляющего 1,33. Общее количество самородков в дражных отвалах подсчитано исходя из содержания золота в пробах и объема галечных отвалов. Необходимо отметить, что такой способ подсчета в дальнейшем требует уточнения. На поверхности отвалов часто встречались щебень и глыбы, что свидетельствует об отработке наиболее богатой приплотиковой части пласта. По этой причине содержание в поверхностных пробах может быть завышено относительно всего объема галечного отвала. В то же время под действием поверхностных вод и силы тяжести относительно мелкий материал, в том числе самородки, часто проседают между валунами, и из-за этого поверхность отвалов на глубину 20 см (которые были опробованы) обеднена самородками. Из-за отсутствия данных о представительности поверхностных проб оценка количества самородков в дражных отвалах отнесена к прогнозным ресурсам Р1.

В результате геофизического опробования четырех дражных галечных отвалов в трех из них были выявлены самородки (табл.). Масса самородков от 4,5 до 112 г. Три самородка представляли собой золото-кварцевые агрегаты, остальные содержали незначительную долю кварца или не содержали его совсем.

Таблица. Результаты геофизического опробования дражных галечных отвалов

*Не подсчитывались, так как оценка содержания по одному самородку  ненадежная

В целом, геофизическое опробование позволило:

- выявить отвалы, в которых имеются самородки;

- оценить среднее содержание самородков;

- подсчитать прогнозные ресурсы самородков в отвалах.

Фактические затраты на геофизическое опробование составили менее 100 тыс.руб., то есть 14 руб./м³ опробованной горной массы, что существенно меньше, чем при любом другом виде опробования.

Опробование галечных отвалов было наиболее трудоемким по сравнению с ранее выполненными работами. Металлодетекторы выявляли огромное количество аномалий, связанных с обломками металла и «горячими камнями». Соответственно, проверка аномалий требовала значительного терпения и физических усилий. Отчасти из-за этого глубина опробования была принята 0,2 м. Увеличение глубины раскопок резко снижало производительность работ. Наиболее высокую производительность в этих условиях обеспечил прибор фирмы Minelab – «Explorer». Этот прибор не реагирует на «горячие камни» и имеет лучший, по нашей оценке, дискриминатор при меньшей чувствительности на мелкие объекты. Наиболее чувствительный прибор типа SD-2200D в этих условиях имел гораздо меньшую производительность, так как выявлял на порядок больше аномалий, и их заверка требовала, соответственно, больше времени.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В рассмотренных случаях геофизическое опробование показало большую информативность, чем традиционное шлиховое опробование. Вместо знаков золота геофизическое опробование на тех же участках выявило десятки самородков, что позволило сделать выводы о неполной зачистке плотика.

В дражных отвалах выявлена почти тонна прогнозных ресурсов крупного золота. Иначе опробовать дражный отвал можно было только с применением валового опробования, что технически весьма сложно, и потребовало бы в сотни раз больших затрат.

Геофизическое опробование может быть весьма перспективным при поисках и разведке коренных месторождений с крупным золотом. Финансовые трудности российской геологии общеизвестны. На крупнообъемное опробование средств нет, а малообъемные пробы при крупном золоте практически бесполезны, так как многократно занижают содержание. Возможно, именно по этой причине в районах с крупным золотом мало выявлено коренных источников. Геофизическое опробование может решить проблему и с небольшими затратами выявить рудные тела с крупным золотом.

Важным вопросом при практическом применении геофизического опробования является выбор прибора и организация работ. В последние десятилетия многие фирмы начали массовое производство недорогих металлодетекторов для поиска монет, кладов, потерянных драгоценностей. Возможно, поэтому отношение к ним нередко скептическое. Профессиональные металлодетекторы, разработанные на основе военных аналогов, в несколько раз дороже и производятся на самом высоком техническом уровне. Это довольно сложные геофизические приборы, и работа с ними требует опыта.

Для успешного проведения геофизического опробования на предприятии необходимо назначить ответственного специалиста, предусмотреть время на его обучение и систематическую работу, составить инструкцию, вести документацию. Все это сейчас делается для стандартных видов опробования и должно быть перенесено на геофизическое опробование. Как показал наш опыт, при крупном золоте этот метод обеспечивает несравнимо более важную информацию, чем другие методы.

Мы благодарим всех руководителей и специалистов предприятий, оказавших нам содействие в выполнении исследований.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Стандарт предприятия СТП 43-34-3-78 «Эксплуатационное опробование россыпных месторождений золота при открытом способе разработки».-Магадан:Северовостокзолото, 1978.

Самородки золота, статьи, фото

Об авторе

-0+0

• Содержание сайта
• Комментарии
• Главная страница