Методика полевых шлиховых работ

21.12.2016

В основе шлихового метода поисков лежит представление об экзогенных ореолах рассеяния, формирующихся под воздействием механических, физико-химических и биогенных факторов и связанных с процессами выветривания и денудации. При шлиховых поисках выявляются и изучаются в основном механические ореолы рассеяния, под которыми понимают участки распространения в рыхлых отложениях повышенных содержаний полезных минералов или их индикаторных спутников.
При процессах физического выветривания поверхностных частей тел полезных ископаемых происходят дезинтеграция первичного материала, перемещение обломков в результате денудации в пониженные участки рельефа, механическое измельчение их до выделения минеральных сростков и дальнейшее полное раскрытие последних до отдельных зерен. При этом в составе образующегося обломочного материала могут сохраняться абразивно-устойчивые, мало подверженные механическому износу минералы, обладающие специфичными кристаллофизическими свойствами, обусловливающими высокую твердость и плотность этих минералов, их низкую хрупкость и отсутствие спайности. Они способны сохраняться при транспортировании от коренных источников и создавать так называемые шлиховые ореолы механического типа.
Таким образом, шлиховые ореолы рассеяния — это экзогенные ореолы, представленные высвобожденными зернами физико-химически устойчивых минералов, размеры которых составляют от нескольких миллиметров до десятых долей миллиметра. Отчетливые механические ореолы рассеяния возникают на месторождениях самородных металлов (золото, платиноиды), алмазов, касситерита, вольфрамита, ильменита, рутила, циркона, монацита, тантало-ниобатов и титанатов, поиски которых и осуществляются шлиховым методом.
С целью выявления шлиховых ореолов отбирают шлиховые пробы, которые представляют собой фиксированное по объему или массе количество рыхлой горной породы, взятой из глинисто-гравийно-песчаного кластогенного материала. При промывке в воде с помощью лотка или других приспособлений из шлиховой пробы извлекается концентрат тяжелых минералов, называемый шлихом. Шлих состоит преимущественно из тяжелых породообразующих и акцессорных минералов коренных горных пород, среди которых в рудных районах наблюдаются зерна полезных минералов, их индикаторных спутников и вторичных продуктов, новообразованных в зоне гипергенеза.
Шлиховые ореолы формируются среди пород различных генетических типов. В районах со слаборасчлененным, выровненным рельефом элювий обогащается рудным веществом и возникают остаточные механические ореолы, окаймляющие рудные выходы и имеющие площадной характер. Очертания их в плане сложны, неправильны, максимально обогащенные зоны ореолов пространственно тяготеют к выходам первичных тел полезных ископаемых. Обломочный материал не copтирован, разнороден по гранулометрическому составу, не окатан, часто содержит рудные обломки или сростки.
В условиях расчлененного рельефа продукты выветривания смещаются от первичных источников и шлиховые аномалии фиксируются в склоновых образованиях или русловом аллювии. В этих случаях появляются смещенные, или оторванные механические ореолы, которые теряют прямую пространственную связь с первичным источником и могут быть удалены от него на значительное расстояние. Для смещенных аномалий часто типичны удлиненная в направлении понижения рельефа форма и пoстепенный переход в линейно вытянутые потоки рассеяния, подчиненные гидрографической сети. По мере удаления обломочного материала от коренного источника увеличивается степень его сортированности и окатанности, происходит раскрытие сростков и высвобождение зерен минералов. В аллювиальном потоке осуществляются дальнейшее окатывание и измельчение минеральных зерен вплоть до их полного распыления в периферических зонах аномалий.
Следует подчеркнуть, что способность минералов сохраняться в шлиховых аномалиях является функцией взаимодействия гидродинамического фактора, физических параметров минералов и их морфологических особенностей. Таким образом, миграционная способность минералов определяется взаимосочетанием скорости и характера водной транспортирующей среды, климатической обстановки, формы, размерности и плотности минералов, их абразивной прочности и устойчивости к выветриванию.
Литологически шлиховые аномалии связаны в основном с гравийнопесчаными фракциями обломочных пород, реже с галечниками, алевритовым и алевропелитовым материалом. Для этих образований характерны механическая сортировка материала и его гравитационная дифференциация, зависящие от размеров и плотности обломков пород или зерен минералов. В силу этого рудные минералы, обладающие высокой плотностью, при перемыве и транспортировке обломочного материала закономерно размещаются в вертикальном разрезе рыхлых пород. Для тяжелых зерен рудных минералов вертикальное перемещение при гравитационной дифференциации начинает преобладать над горизонтальным. В результате они концентрируются в нижних горизонтах разреза обломочных образований, лежащих непосредственно на коренных породах.
В поисковой практике поверхность коренных пород, на которой залегают кластогенные осадки, обогащенные зернами тяжелых рудных минералов, носит название плотика. Следовательно, плотиком имеется ложе современного русла реки или древних террас (цоколь террас). Приплотиковые горизонты рыхлых отложений часто обогащены полевыми компонентами, которые при благоприятной геолого геоморфологической обстановке концентрируются до промышленных содержаний, образуя россыпи.
Обычно в разрезе аллювиальных пород чередуется материал различного литологического и гранулометрического состава: грубообломочные галечные и гравийно-песчаные горизонты, содержащие тяжелые минералы, сменяются по вертикали тонкообломочными пелито-алевритовыми, обедненными тяжелой фракцией. Такой неравномерный характер распределения тяжелых минералов в разрезе рыхлых пород приводит к возникновению нескольких обогащенных горизонтов. В связи с этим в поисковой практике различают два типа плотиков — ложные и истинные. Истинный плотик — это поверхность коренных пород, на которой залегает наиболее богатый горизонт аллювия или пласт россыпи. Ложным плотиком называют алевро-пелитовый горизонт или галечник с плотным глинистым заполнителем, расположенный в разрезе аллювия выше истинного плотика и не содержащий зерен ценных минералов. В одном разрезе может наблюдаться несколько ложных плотиков, над каждым из которых происходит некоторая концентрация зерен тяжелых минералов.