Распределение золота в россыпях

0
465
Распределение золота в земной коре

Основное условие, какому должна удовлетворять всякая проба, заключается в том, чтобы она обладала всеми свойствами полезного ископаемого, из массы которого она взята. Анализ лишь тогда может дать верное суждение о веществе, если лабораторная проба по своему составу возможно ближе подходит к среднему составу всей массы вещества, от которого проба отобрана.

При изучении золотоносности россыпей выполнение отмеченных условий представительности отбираемых проб и аналитических навесок и точности определения в них действительного содержания золота является сложной задачей, требующей учета многих факторов. Большинство факторов, оказывающих влияние на представительность массы анализируемого материала и точность результата опробования, связано прежде всего со свойствами самого золота (самородностью, плотностью, пластичностью и др.) и характером распределения этого металла в земной коре, горных породах и рудах в их естественном залегании и материале обработанных проб (формами нахождения золота, неоднородностью размеров золотин и неравномерностью их распределения).

Распределение золота в земной коре

Известно, что золото в россыпях распределено чрезвычайно неравномерно, и это обстоятельство создает большие трудности в опробовании при поисках месторождений и их оценке. Значимость этого явления выражается в формуле Г.О. Чечотта коэффициентом К, достигающим максимальных значений при обработке золотых руд с крайне неравномерным распределением крупного золота. Колебания концентраций золота в горных породах и рудах варьируют от 10″8 до 10″1%. Масса индивидуальных выделений золота варьирует еще более значительно — от элементарного кристалла (1,3·10″18 мг) до самородков массой в десятки килограммов («Желанный незнакомец» — 69,6 кг, «Плита Холтермана» — 93,7 кг).

Удельный вес различных форм золота в золотоносных объектах разный. В 1910 г. В.И. Вернадский, обобщив экспериментальные данные Ф. Кларка и других исследователей, впервые высказал мысль о повсеместном распространении и всеобщем рассеянии всех элементов: «В конце XVIII века ученые доказали рассеяние золота, предвиденное более старинными химиками в конце XVII и начале XVIII веков. Суммарные запасы любого из металлов, сосредоточенные в месторождениях, составляют лишь доли процента от его общего количества в земной коре. Количество мелких месторождений и рудопроявлений во много раз превосходит число промышленных объектов, а среди последних главные запасы сосредоточены в единичных крупных объектах.

Распределение золота в горных породах и рудах

Неоднородность распределения содержаний золота обусловлена не только изменениями концентраций этого металла в горных породах и рудах, но также изменениями форм нахождения и крупности его в этих образованиях. Сведения по этому вопросу имеются в работах В.М. Крейтера, В.Г. Петрова, Г.И. Аношина, Н.В. Нестерова.

В сводке по материалам Канадского горного департамента Хейкок указывает, что в некоторых рудах до 85% золота имеют размеры золотин мельче 10 мкм, в том числе больше половины частиц 1—5 мкм. Во многих рудах золото субмикроскопическое (менее 0,5 мкм).

Рассмотрев парагенезисы и размерности золота в основных типах золоторудных и золотосодержащих месторождениях (за исключением золото-теллуридных), ученые пришли к следующим выводам:

  1. В подавляющем большинстве золотокварцевых жил (включая и штокверковые месторождения) наблюдается «раннее» и «позднее» золото. Первое связано с сульфидами и является или тонкодисперсным видимым, или субмикроскопическим (менее 0,5 мкм). «Позднее» золото, обычно видимое, тяготеет к завершающим этапам, часто совпадая во времени с выделением халькопирита, сфалерита, галенита и антимонита. «Раннее» золото играет незначительную роль в балансе запасов золота, основная масса представлена «поздним» золотом.
  2. Субмикроскопическое золото ассоциирует с сульфидами, чаще всего с пиритом, и очень редко с кварцем. Вероятнее всего, образование золота в пирите обусловлено одновременным выделением их из гидротерм. Возможна также адсорбция пиритом коллоидного золота из геля кремнекислоты. Более позднее выделение золота происходит на поверхности кристаллов или по трещинам в пирите, как и в других рудных и жильных минералах.
  3. В золото-колчеданных месторождениях часто главную роль играет «раннее» золото, выпавшее совместно с пиритом и другими сульфидами. В некоторых случаях золото также переходит в другую, более позднюю, стадию формирования этих месторождений.
  4. Размеры золотин в сульфидах вообще, особенно в пирите, колеблются в значительных пределах. Субмикроскопическое золото обычно присутствует в большинстве месторождений в незначительных количествах, в некоторых же рудах играет значительную роль. Только в отдельных, особенно сульфидных, месторождениях большая часть золота находится в субмикроскопическом состоянии.

По данным Н.В. Нестерова, на подавляющем большинстве месторождений плутоногенных формаций северо-восточного сектора Азии количество сульфидов в первичных рудах не превышает 1,5%. Они тяготеют в основном к приконтактовым участкам и первичным рудным столбам. Около 95% золота сконцентрировано в сульфидах, а 5% рассеяно в жильных минералах.

Различными исследователями показано нахождение золота в самородном состоянии при содержаниях его в рудах (сульфидах, кварце) 1—4 г/т. В случае кларковых концентраций золота (0,3—5 мг/т) формы нахождения его в породах и минералах экспериментально не установлены. Рассмотренные им теоретические возможности изоморфного вхождения золота в кристаллические решетки породообразующих и акцессорных минералов свидетельствуют об атомарном рассеянии золота в них. В то же время, известно, что даже в случае кларковых содержаний золота в породе его содержания в акцессорных сульфидах и магнетитах могут быть на 1—3 порядка больше, чем в породе.

По мере приближения к месторождению, а затем к рудным телам содержания золота начинают все больше и больше варьировать.

При этом возрастают их средние значения. На современном этапе исследований, по мнению исследователей, с достоверностью можно выделить ореолы трех порядков:

  1. ореолы рудных полей или местный фон;
  2. ореолы месторождений;
  3. ореолы рудных тел.

В каждом конкретном случае принимались соответствующие фоновые содержания золота:

  1. для ореола рудного поля — региональный фон;
  2. для ореола месторождения — местный фон, т.е. наиболее часто встречающиеся содержания золота в ореоле рудного поля.

При достаточно подробном изучении в строении тела полезного ископаемого всегда удается выделить ряд последовательно сменяющих друг друга «уровней», которые отражают различные степени детальности этого строения. Каждый такой уровень представляет собой определенный комплекс отдельных «геологических элементов» или отдельных «геологических тел». В свою очередь, каждый геологический элемент имеет индивидуальные черты, присущие только этому элементу, позволяющие выделить его из окружающих геологических элементов. С другой стороны, каждый такой геологический элемент представляет собой «сложное геологическое тело», т.е. состоит из целого ряда более мелких элементов. Согласно системно-структурной модели, объект опробования может быть разделен на отдельные структурные уровни, в совокупности своей выражающие специфику и характер концентрации опробуемого признака в объекте опробования.

В зависимости от природных особенностей полезных ископаемых в строении месторождений может быть выделено от одного-двух до шести и более структурных уровней, количество которых будет объективно отражать сложность их внутреннего строения. Аналогичный подход может быть использован и для оценки сложности строения более крупных минерализованных участков недр.

Полученные учеными данные свидетельствуют о неоднородности распределения содержания золота в горных породах и рудах, которая выражается прежде всего асимметричностью распределения концентраций золота в опробовательских выборках.

Распределение золота в пробах горных пород и руд

Определение действительных содержаний золота в пробах горных пород и руд тесно связано с изучением характера распределения металла в минеральном сырье. Изучение неоднородности распределения золота в материале проб позволит выявить характер и формы проявления неоднородности, выбрать способы ее снижения или устранения, обосновать схемы обработки проб и их анализа.

Еще в начале девятнадцатого века П.М. Аносовым была установлена неоднородность содержаний золота при анализе 160 т песка из уральских золотых россыпей.

Различные массы анализируемых песков были обработаны и проанализированы разными способами:

  • среднее содержание золота при промывке 100 т песка без амальгамации составило 0,4 г/т;
  • при более тщательной ручной промывке 8 т — 0,55 г/т;
  • при промывке 30 т с амальгамацией — 5,1 г/т;
  • при растворении нескольких проб массой 4,5 кг каждая в царской водке и осаждении железным купоросом — 117 г/т;
  • при обыкновенной доменной плавке 50 т песка на чугун — 94 г/т.

Аналогичная неоднородность распределения золота в горных породах и рудах отмечалась многими исследователями, и она связывалась с различными факторами (неравномерностью распределения вещества, крупностью золотин, погрешностями анализа и др.), соответственно которым давались рекомендации по отбору, обработке и анализу проб в приложении к тем или иным задачам исследований.

Неоднородное распределение золота в материале обработанных проб связано с физико-механическими свойствами золотин. П.Л. Каллистов отмечал, что вследствие ковкости золотинки, как известно, плохо измельчаются. В силу этого измельчение пробы, имеющее целью восстановить количество частиц в ней, уменьшенное предыдущими приемами сокращения, не может полностью восстановить количество золотинок. Последнее, таким образом, убывает с каждым приемом сокращения пробы и к концу процесса обработки становится слишком малым. При дальнейшем сокращении такой пробы неизбежна высокая ошибка. Ошибки, связанные с крупностью зерен золота, могут возникать главным образом на последних стадиях обработки проб, измельченных до 3—2 мм и ниже, а также при взятии лабораторной навески. Обработка проб руд с крупным золотом должна производиться с предварительным извлечением последнего.

Погрешность пробирного анализа, составляющими которой являются погрешность отбора навески от лабораторной пробы и погрешность собственно анализа, несколько уменьшается с увеличением количества порций (точек, клеток), из которых составляется навеска. Эти данные свидетельствуют о неравномерности распределения золота в материале пробы.

В оценке действительного содержания золота в пробах горных пород важное значение имеет масса аналитической навески. Навески, поступающие на спектрозолотометрический анализ, весом 12 г, несомненно, не являются для золотоносных конгломератов представительными пробами. Они не являются представительными даже для характеристики распределения пылевидного золота, попадание же в такие пробы редко встречающихся более крупных золотинок маловероятно. Положение усугубляется тем, что взятие более крупных проб (хотя бы весом 0,5 кг) с их последующим квартованием до лабораторной навески не оправдывает себя. Сделать единичную спектро-золото-метрическую пробу представительной невозможно. Только статистическая совокупность достаточного количества таких проб может относительно объективно характеризовать общий фон золотоносности в той или иной толще пород. При этом количественная оценка содержания золота, которая может быть получена по данным серии таких проб, будет заведомо заниженной, так как число попавших в пробы относительно более крупных золотинок будет меньше числа пропущенных аналогичных золотинок. Для того чтобы несколько снизить действие этого фактора, рекомендуется использовать лабораторные навески не в 12, а в 100 г.

О непредставительности малых навесок, используемых нейтронно-активационным, спектрохимическим, атомно-абсорбционным методами для оценки золотоносности горных пород, высказывались многие исследователи. А.Т. Конюковой и Л.К. Теплуховой было показано, что относительная погрешность определения содержания золота тем меньше, чем меньше крупность его частиц и выше их содержание.

Неоднородность распределения золота в материале проб горных пород и руд доказывается экспериментальными исследованиями зависимости определяемых содержаний золота от величины навески и непосредственными наблюдениями неоднородности размеров золотин и их неравномерного распределения в материале обработанных проб.

Систематические и случайные погрешности, характеризующие точность определения действительного содержания золота в пробе, уменьшаются при увеличении массы навески. Следовательно, точность оценки содержания золота в пробе зависит от массы навески. Масса навески для оценки содержания золотин разной крупности, разной их концентрации и неравномерности распределения в материале пробы горной породы будет различная. Поэтому воспроизводимость результата анализа при использовании навесок разной массы и выполненных разными методами в принципе невозможна, так как анализы в различных по массе навесках будут отражать содержания золота в широком диапазоне размеров частиц его, имеющих, как правило, неравномерный характер распределения в материале обработанной пробы.

ВАШЕ МНЕНИЕ?

Пожалуйста, напишите свой комментарий!
Please enter your name here