Делювиально-солифлюкционные.

Данный тип россыпей является арктическим аналогом делювиальных россыпей и распространён в перигляциальном климатическом поясе. Отличительной особенностью делювиально-солифлюкционных россыпей является отсутствие в них заметных концентраций рудного вещества, даже в тех случаях, когда они вовлекают в склоновое перемещение металлоносный элювий богатого месторождения. Такое распределение рудного вещества определяется самим процессом солифлюкции. Она препятствует дифференциации вещества на рудные и породообразующие минералы. Процесс накопления полезных компонент в приводораздельных прострпнствах сопровождается их рассеиванием в делювиально-солифлюкционном потоке. Он подавляется интенсивным перемешиванием рыхлого материала, обогащённого глинистой фракцией. Отделение рудного вещества тормозится ещё и особым характером физического и химического выветривания. По склонам в долины водотоков, где происходит их вскрытие, рудные минералы транспортируются заключёнными в материнской породе. Структуру водораздельного и склонового фациального комплекса россыпей хорошо представляет рис.22-1.

На нём показаны водотоки, размывающие рудное тело, представленное дайковоыми, кварцево-жильными рудными телами и прожилковыми зонами, обеспечивающими рудным материалом аллювиальные россыпи. Делювиально-солифлюкционные содержат лишь наиболее лёгкую фракцию шлихового комплекса. Это обстоятельство позволяет проследить весь путь транзита рудного вещества вниз по склону в направлении к аллювиальной артерии. В вертикальном разрезе склоновых отложений в пределах рудного поля наблюдается неравномерное распределение рудного минерала. Около рудных тел оно находится только в элювии. Но по мере удаления от них рудное вещество в средних, а у основания склона и в верхних слоях склонового материала. Максимальная удалённость перемешанного материалпа наблюдается уже в нескольких десятках метров от коренного источника. Россыпеобразующий минерал крупных фракций уже присутствует на глубинах 0.7-1.0 м от поверхности в цементирующем щебнистую фракцию в суглинистом материале. Мелкие фракции встречаются ещё выше: в слое 0.2-0.8 м.

Таким образов, делювиально-солифлюкционный поток, характерный для рудных полей перигляциального климата, с одной сороны разубоживает концентрацию коренного месторождения, а с другой – является транзитёром россыпных минералов в долиы рек, питающим аллювиальные россыпи.

23. Аллювиально-пролювиальный и коллювиальный процесс эрозии коренных месторождений горными речками, ключами и россыпеобразование.

Металлоносный аллювий, пролювий и коллювий, накапливающийся в верховьях самых малых водотоков, является первичным промежуточным коллектором для образования аллювиальных россыпей, возникающих уже в сформированных речных долинах гораздо ниже по течению. Поэтому, для того, чтобы понять механизм образования и строение аллювиальных россыпей необходимо создать представление о режиме горных речек и ключей и переносе ими обломочного материала, а также рассмотреть закономерности развития речных долин. Среди главных факторов функционирования малых первичных водотоков наибольшее значение представляют следующие из них: а) весеннее снеготаяние, б) летние дожди, в) оттаивание склоновых льдов, наледей и вечной мерзлоты, г) выходы грунтовых вод, д) испарение, е) карст, ж) циркуляция воздуха в трещинах и карстовых полостях.

Все выпадающие в этих районах осадки претерпевают следующие преобразования: а) испарение, б) просачивание вглубь и в) сток. Испаряющаяся часть баланса теряется в атмосфере. Просачивающаяся часть, циркулируя в качестве грунтовых вод, через 4-5 лет попадает в речные бассейны. Эта часть воды обеспечивает речкам и ключам бесперебойное функционирование, невзирая на состояние погоды и значительно смягчает эффект засушливых и влажных периодов. Та часть осадков, которая стекает в водотоки прямо по поверхности, составляет основной источник их питания, находящийся в тесной зависимости от погодных условий.

Такой динамический режим жизни малых водотоков, дренирующих делювиальные склоны в пределах рудных месторождений, обеспечивает поставку россыпного полуфабриката в речные артерии и обеспечивает россыпи бесперебойным питанием материалом делювиальных шлейфов.

Гетерогенные россыпи

Развитие делювиального процесса завершается флювиальной переработкой материала склоновых отложений в ложбинах стока, распадках, горных ручьёв и речек. Их россыпные коллекторы могут рассматриваться как эмбриональные формы аллювия. Они являются вершиной аллювиального процесса. Для таких россыпей характерен слабо обработанный разнообразный обломочный материал. В перигляциальном поясе он сцементирован глигисто-суглинистым и биогенно-коллоидным веществом. Этот вид делювиально-солифлюкционно-аллювиальных россыпей характерен для всех акктических регионов, но роль их в общем балансе запасов весьма незначительна. Их география охватывает Северо-Восток России, Сибирь, Полярный Урал, Забайкалье и др.

Здесь рыхлые отложения верховий долин и ручьёв образуют двухярусный разрез. Его нижняя часть представлена делювиально-аллювиальными отложениями, в которых значительную часть слагают не окатанный щебнистый материал. В них встречаются значительные концентрации слабо окатанного рудного минерала. В верхней части разреза залегают делювиально-солифлюкционные отложения. Высокие концентрации рудных минералов в этих отложениях определены тем, что распадок вскрывает рудную зону с повышенной эрозионной податливостью, вследствие чего он легко образует вдоль неё свою долину. Рассматриваемые россыпи занимают промежуточное положение между типичными делювиальными, делювиально-солифлюкционными и аллювиальными. Для них характерны черты всех выше названных групп.

Таким образом, если солифлюкционно-делювиально-аллювиальные россыпи являются начальной стадией образования аллювиальных россыпей, то аллювиально-делювиальные представляют конечную стадию их эволюции.

Аллювиальные россыпи

Рассмотрение аллювиального процесси и связанного с ним россыпеобразование основано на физическом взаимодействии отдельных компонент трёрдого вещества с водой как главным членом системы. В ходе преобразований обломочный материал в долно-аллювиальной среде осуществляется концентрация рудных минералов, достигающая при определённых гидродинамических условиях промышленного содержания в пласте. Главным фактором формирования ореолов рассеивания рудного вещества в ходе аллювиального процесса является физическое, гидродинамическое и литогенетические явления. Это существенно отличает аллювиальное россыпеобразование от делювиального и элювиального, где ведущими являются геохимические процессы. И именно их характер определяет скорости и особенности концентрации рудных минералов.

С учётом этих замечаний можно остановиться на наиболее ярких чертах содержания рудных минералов речных отложений. Всё нижесказанное может быть распространено на золото, платину и минералы близкие к ним по величине гипергенной устойчивости, а наиболее общие – на все россыпеобразующие минералы.

Аллювиальные россыпи по месту образования в долине подразделяются на а) плотиковые или щёточные, б) русловые, в) косовые и г) долинные.

Щёточные россыпи. К ним относят россыпи с концентрацией полезного минерала в трещинах коренных пород, обнажающихся в зоне прирусловых отмелей. Эти россыпи отражают совершенно определённую геоморфологическую обстановку развития речной сети и формирования аллювиальной толщи. Они встречаются на перепадах, в зоне передового фронта врезания, где эрозионная деятельность рек по тем или иным причинам замедляется. В этом случае изменение динамической силы водного потока сразу же сказывается на концентрации минералов. Осаждаются наиболее тяжёлые. В последствие щёточные россыпи могут быть перекрыты аллювием. Тогда щёточные россыпи преобразуются в косовые и русловые

Русловые россыпи. К русловым россыпям можно отнести не перекрытие речными отложениями продуктивный аллювий пристрежневой части русла, совмещённый с плотиковой зоной. Аллювий находится в сфере действия водного потока. Россыпи образуются в инстрвтивную фозу врезания реки в коренное ложе. Для руслоых россыпей характерно накопление минералов в плотиковой фации и частичное их рассеяние в надплотиковом аллювии. Здесь концентртруется наиболее крупные минералы и содержатся наибольшие его концентрации.

Косовые россыпи. К косовым россыпям сначала относили металлоносные отложения прирусловых отмелей. Они образуются за счёт переносимых во взвешенном состоянии мелких чешуек тяжёлых металлов. Дальнейшие исследования показали, что в таких россыпях крупность тяжёлого минерала превосходит средний размер зёрен относимых к классу мигрирующих в водном потоке. Здесь он передвигается волочением и перекатыванием по дну. Этим объясняется отсутствие косовых россыпей, связанных с пойменными и старичными фациями, которые слагаются материалом, передвигающимся во взвешенном состоянии. Для косовых россыпей характерны низкие содержания металла, представленного мелкими фракциями, состоящими из уплощённых частиц.

Долинные россыпи. В настоящее время долинными россыпями принято считать продуктивные отложения аллювия, залегающие в районах рек и ручьёв, которые отделены от современного русла аллювиальной толщей, включающей пойменную и старичную фации. Говоря иначе, под долинными россыпями необхлдимо понимать россыпи, содержащиеся в пойменных террасах. На территории России и стран некогда в нё входящих металлоносные аллювиальиые месторождения распределяются следующим образом: русловые – 0,1%, долинные – 55,4%, террасовые – 44,5%.

Сложная эволюция речной сети горных стран сопровождается формированием долинных россыпей, различающихся между собой строением, генезисом слагающих пород, условиями залегания и т.д. Всё это обусловлено процессом обособления долинных россыпей от русловых, из которых они развиваются. В то же время сам процесс обособления весьма сложен и не может быть сведён лишь к формрованию пойменных фаций.

В россыпных провинциях горных поясов, переживающих этап молодых тектонических поднятий, обособление долинных россыпей от русловых часто происходит в результате накопления русловых фаций. Это происходит в тех случаях, когда русловые фации составляют основной элемент аллювиальной свиты. Такая разновидность россыпей является наиболее распространённой. Она принимает участие в строении главных аллювиальных месторождений золота и платины, касситерита и циркона. Подобными чертами обладают долинные россыпи уникальных, большинства крупных и среднеразмерных месторождений. Это объясняется тем, что в процессе обособления долинных россыпей от русловых важную роль играет положение гидросети в той или иной физико-географической обстановке. В криогенной зоне, где перигляциальные процессы осадкообразования подавляют другие типы литогенеза, обособление долинных россыпей может происходить за счёт неаллювиальных отложений. К наиболее распространённым их представителям можно отнести солифлюкционные образования. Они могут перекрывать поймы многих водотоков, особенно в глубоковрезанных долинах, имеющих небольшие размеры.

В высоких широтах Земли получила распространения вторая разновидность россыпей этого типа. Это преимущественно малые объекты, и заключённые в них запасы составляют небольшую часть запасов долинных россыпей этих же районов. Такие месторождения есть в Яно-Колымском горном поясе, Канаде и Аляски.

Во многих горных странах обособление долинных россыпей от русловых происходит в стадию флювиальной аккумуляции, в условиях нарушения обычного хода эрозионной деятельности водотоков, в формирующихся прогибах, в перигляциальных и гляциальных областях. Подобное образование россыпей подчиняется сложной тектоно-геоморфологической эволюции горных поясов и физико-географической обстановке, контрасно изменяющейся во времени и от места к месту. Поэтому данная разновидность поссыпей встречается, хотя и реже двух предыдущих, но не является исключением и известна в бассейнах рек Лены и Северо-Востока России, на Аляске, Урале и др. областях. Поскольку этот тип долинных россыпей мало изучен, есть перспектива обнаружения подобных образований и в более широкой географии планеты.

Таким образом, долинными россыпями следует считать все продуктивные отложения, залегающие в поймах водотоков, отделяющихся от русловых, выполняющих долину, рыхлой толщей (Рис.25-1, 25-2).

Долинные россыпи прекращают своё существование лишь в стадию, когда одна часть их металла переотлагается во вновь образующиеся русловые россыпи, а другая остаётся на месте в период, когда пойма превращается в террасу.

В различных рудных провинциях Мира, особенно в горных поясах, наблюдается большое разнообразие долинных россыпей. Среди них выделяются россыпи эрозионных долин, обладающими следующими свойствами: а) с нормальной мощностью аллювия, б) долин с избыточной мощностью аллювия, в) областей древнего оледенения и г) связанные с иными разновидностями россыпей, проявляющихся в зоне перехода от гляциального пояса к областям развития других типов литогенеза – аридного или гумидного.

Образование промышленного пласта. Вся работа по исследованию россыпей, в конце концов, должна привести к ответу на единственный вопрос: как образуется промышленный пласт?

Пласт промышленных россыпей состоит из трёх элементов: а) нижняя часть гравийно-галечтикового слоя, перекрывающая плотиковый аллювий; б) собственно плотиковый аллювий или главная его часть; в) подстилающий плотиковый аллювий щебень коры выветривания коренных пород, сменяющийся зоной трещиноватых пород. Промышленный пласт, представленный обломочными породами, представляет собой двух- или трёхкомпонентную смесь из грубообломочных, гравийно-галечных и щебнистых пород, сцементированных песчано-глинистыми материалом в умеренном климате и илистом – в арктическом.

Из анализа приведённых рисунков следует, что промышленный пласт образуется в динамических условиях, не только инстративного и перстративного, но и, реже, констративного типов.

Таким образом, пласт образует система, состоящая не только из пород разных фракций, но и из отложений, относящихся не к одному времени образования. Каждый член системы, независимо от места в разрезе может относиться к разным динамическим фазам. Такие условия характерны для динамических условий горных рек.

Террасовые россыпи.

В различных металлогенических провинциях террасовые россыпи играют далеко не одинаковую роль в образовании месторождений. В одних случаях они содержат основную часть запасов, а в других имеют второстепенное значение. Но есть одна общая закономерность: количество запасов уменьшается, согласно возрастания порядкового номера террасы относительно днища, ввиду сокращения их площадей вверх по склону. Поэтому кажется вполне естественным, что основная часть запасов (более 75%) связана с I и с II надпойменными террасами. Причём в первой находится почти половина – 40,9% запасов аллювиальных россыпей и 18,2% от всех запасов россыпного металла. Более 90% запасов россыпей сосредоточено в первых трёх террасах, тогда как остальные содержат менее 10%. В то же время на IV террасу приходится 71,4% этого количества. Такое распределение запасов россыпного металла в террасовом аллювии объясняется действием экзодинамических процессов в междуречных пространствах (Рис. 26-1).

Значение террас в формировании россыпных месторождениях не исчерпывается долей заключённых в них запасов. Более важна их другая функция – участие в образовании долинных россыпей, когда при аллювиальном, делювиальном или солифлюкционном разрешении их полезные ископаемые переотлагаются во вновь формируемве долинные россыпи. При этом переотлагаемые материалы находятся в свободном состоянии, а их поведение в водном потоке полностью определяется гидродинамикой среды и физическими свойствами рудного вещества. Следовательно, образование долинных россыпей из вещества террас – процесс сложного эволюционного их развития. Он связан с проблемой террасообразования: взаимообношением климатических и тектонических ритмов.

Россыпи платформенных террас характерны для крупных рек, но реже встречаются и в долинах небольших водотоков. В подавляющем большинстве случаев они связаны с низкими надпойменными террасами, особенно формирующимися в районах молодого вреза речной сети. Причина этого в том, что устанавливающееся в предшествующий этап эволюции речной сети равновесие между эрозией и склоновой денудацией обычно нарушается медленней, чем происходит врезание водотоков.

Россыпи платформенных террас по Н.А.Шило (1985) представлены двумя разновидностями: первая связана с террасами, имеющми цоколь из коренных пород, вторая – с террасами аккумулятивными.

Россыпи аккумулятивных террас на платформах известны во многих рудных районах мира. Они формируются вслед за этапом аккумуляции отложений и залегают на поверхности коренного ложа долины и являются по генезису долинными. По сути дела, они залегают в цоколе вышележащих аккумулятивных террас.

Террасовые россыпи горных стран тоже характерны для всех рудных районов. Мощность аллювия на низких террасах обычно нормальная или близка к ней. С высокиз террас часть аллювия удалена склоновыми процессами. В горах на речных террасах выше 20м аллювий сохраняется лишь в углублениях плотика. Иногда отмечается металлоносность лишь самого плотика. Но, по больщей части, и плотик страдает от денудации, а рудный концентрат оказывается снесённым на дно долины. Часть террасового аллювия бывает уничтожена боковой эрозией при формировании более низких террас и поймы (Рис.26-1).

На геоморфологических картах россыпных районов отчётливо видно, что площади пойм больше, чем площади любой из древних террас (Рис.26-2). Но бывают и исключения. Так 100-метровая терраса рек Шилки, Аргуни и других рек бассейна Амура выше Хабаровска превышает ширину пойм. Ширина этой террасы достигает 2-5 километров. Похожую картину можно наблюдать и в средней части бассейна р.Катунь на Алтае.

При нормальной мощности террасового аллювия распространение в нём полезных компонент наблюдается у «спая» - места сочленения толщи аллюаия с коренной частью склона. Разработки террасовых россыпей менее удобна, чем пойма, так как на добычу из них концентрата требуются дополнительные затраты на подачц воды для гидромонитора.