Аллювиальные россыпи олова долин унаследованного развития

Группа аллювиальных россыпей олова бесспорно самая многочисленная в большинстве россыпных провинций. Число только промышленных аллювиальных месторождений олова составляет несколько десятков. Многие из них были выработаны в самом начале освоения горно-рудных районов, другие открыты и оценены сравнительно недавно. Обычно это выдержанные лентовидные залежи повторяющие морфологию долины-коллектора, запасы и протяженность которых определяется условиями вскрытия оруденения и степенью пространственной совмещенности с ним долинной формы.

Как правило, наиболее масштабные и богатые россыпи олова в долинах возникают в условиях, когда: (а) индекс вертикальной совмещенности оруденения и долинного вреза, Iв = АНд/АНд равен или более 0.7 (АНр — интервал вскрытого оруденения, АНд — глубина долины АНд) (табл. 5.1); (б) индекс пространственной совмещенности рудного источника и области питания россыпи (индекс локальности), Iл = Sр1/Sд превышает 0.3 (Sр1 — площадь рудного поля, расположенного в басейне питания россыпи, Sд — бассейн питания россыпи); (в) индекс пространственной совмещенности, Iпс, представляющий произведение двух предыдущих показателей и оценивающий долю «эродированного рудного объема» в общем объеме эродированных пород, превышает 0.1. При этом крупные и особо крупные аллювиальные россыпные месторождения олова с запасами соответственно более 5 и более 20 тыс т отвечают условиям, когда индекс локальности Iл превышает 0.8, а индекс пространственной совмещенности Iпс также более 0.8.

Морфогенетическое разнообразие россыпей олова флювиальных форм подробно охарактеризовано в работе (см. рис.52). Различаются три основных варианта, определяющих строение россыпей. При унаследованном врезании долины в условиях устойчивого поднятия территории формируются сравнительно простые однопластовые близповерхностные залежи, занимающие, как правило, большую часть современного днища долины и располагающиеся также на низких террасах (террасоувалах), причем наибольшие запасы олова сосредоточены в собственно долинной россыпи современного днища. Эти россыпи составляли основу сырьевой базы россыпного олова на ранних этапах освоения территорий и к настоящему времени в значительной мере отработаны, В качестве примеров можно назвать россыпи Былыринского россыпного узла в Забайкалье, Депутатского, Кельтегейского, Чалбинского и других — в Якутии, Омсукчанского и Суксуканского узлов на Колыме, Тамнеквуньского — на Чукотке

Вторая группа — это россыпи унаследованных долин с чередованием эпох врезания и аккумуляции, оставивших следы в виде одного или серии разновозрастных разобщенных или частично совмещенных погребенных врезов, сохранившихся под современным днищем либо в основании террасоувалов, чем определяется большое морфологическое разнообразие россыпей этой группы. Среди них часты двух-трехпластовые залежи, иногда разделенные по вертикали осадками иного генезиса — склоновыми, озерными, ледниковыми, а в плане иногда выступами коренного ложа. Соотношение запасов олова в разновозрастных пластах может существенно варьировать в зависимости от эволюции системы «коренной источник-россыпь». Эти россыпи известны практически во всех россыпных провинциях России и особенно интенсивно отрабатывались в конце 60-х и в 70-е годы (Омчикандя, Суор, Крайний, Кербенг и др. в Якутии, россыпи Лево-Пегтымельского, Иультинского, Куйвивеем-Гыргычанского и др. узлов на Чукотке и др.).

В третью группу могут быть выделены россыпи планиморфных долин, а также долин преимущественного бокового смещения, наиболее характерные для стабильных морфоструктур с преобладанием процессов планации. Как правило, это близповерхностные залежи с небольшой мощностью пласта, обычно состоящие из нескольких разновозрастных струн, залегающих на одном гипсометрическом уровне (россыпи Истээхского узла в Якутии, Шилка — а Забайкалье, Эттылян на Чукотке). Обычно они невелики по запасам.

Во всех рассмотренных случаях наиболее значительные россыпные месторождения возникали в условиях максимального пространственного совмещения долин с коренными источниками, особенно при слиянии оловоносных долин, дренирующих рудное поле крупного месторождения, либо при наличии нескольких сближенных коренных источников. Большинство крупных аллювиальных россыпей олова в долинах унаследованного развития состоят из нескольких слившихся россыпей индивидуальных долин и логов (главной долины с притоками) и морфологически представляют собой протяженные разветвленные лентовидные залежи. Наиболее хорошо это можно проследить на примере долинных россыпей Депутатского и Пыркакайского рудно-россыпных узлов.

Депутатская группа оловянных россыпей была открыта в 1947 г. Д.И. Кацем в результате работ Нижне-Индигирского РайГРУ. Россыпи эксплуатировались с 1950 г, и сегодня практически полностью отработаны. Основные запасы россыпного олова — около 90% — были сосредоточены в долинных аллювиальных россыпях, наиболее крупные из которых залегали в долинах руч. Буревестник, р. Депутатская, руч. Орел, дренирующих площадь крупного одноименного оловорудного месторождения касситерит-силикатной формации.

Депутатский рудно-россыпной узел расположен на южной оконечности Немкучанского кряжа — неотектонического поднятия, разбитого разломами север-северо-западного и северо-восточного простираний на систему блоков с амплитудами воздымания до 500-800 м, разделенных тектоническими молодыми депрессиями асимметричного строения, освоенными долинной сетью. Рельеф оловоносного узла средне- и низкогорный, интенсивно расчлененный. Долины, локализованные в тектонических депрессиях, хотя и достаточно разработаны, но имеют небольшую мощность рыхлых отложений. Мощность аллювия в пойменной части обычно не превышает 6 м, на локально сохранившихся террасах (террасоувалах), перекрытых солифлюкционными отложениями, местами до 10 м. Россыпи бассейна р. Депутатская, сливаясь, образовывали сложную залежь дендритовидной формы общей протяженностью более 25 км.

Аллювиальные россыпи узла относятся к типичным россыпям унаследование врезающихся долин и имели простое строение. Длина наиболее крупных из них достигала 12 км, ширина от 100 до 500 м. Металлоносный пласт залегал в приплотиковой части аллювия, погружаясь местами в трещиноватые разрушенные породы плотика до глубины 1.2-1,5 м. Основные запасы россыпей были приурочены к пойменным частям долин, террасовые и террасоувальные горизонты особого значения не имели. Наиболее крупная россыпь узла залегала в долине руч. Буревестник и содержала до 60% разведанных запасов олова в россыпях. По строению она была типична для аллювиальных россыпей Депутатской группы, Это практически однопластовая приплотиковая струйчатая залежь простой лентовидной формы, залегавшая на глубине от 0.7 до 2.5 м. В бортах долины мощность торфов увеличивалась до 10 м за счет солифлюкционных шлейфов. Пески мощностью от 1.5 до 4.2 м представлены щебнисто-галечными и галечными отложениями с песчано-глинистым заполнителем. Средние содержания олова по линиям изменялись от 550 до 2276 г/м3. Касситерит в россыпи распределен равномерно, пласт выдержанный. Россыпь имела протяженность 7 км и занимала всю долину руч. Буревестник, а затем переходила в россыпь р. Депутатская, где промышленный контур прослеживался еще более чем на 5 км.

По составу полезных компонентов аллювиальные россыпи Депутатского узла мономинеральные касситеритовые. Отличительная особенность их вещественного состава заключалась в присутствии значительной доли касситерита в сростках с турмалин-хлоритовой массой, предохранявшей его от истирания и дробления и повлиявшей на дальность его транспортировки от источников питания. Как следствие, на промприборах в нижней части россыпи наблюдалось возрастание крупности концентрата за счет увеличения доли в нем турмалин-хлорит-касситеритовой гальки, обладавшей большей миграционной способностью, нежели свободный касситерит. Одновременно по длине россыпи происходило некоторое «выравнивание» содержания свободного касситерита за счет постепенной деструкции рудной гальки, размеры которой достигали 40 мм и более.

В период своего открытия и наиболее интенсивного освоения в 50-60-е годы россыпи Депутатской группы были уникальны по запасам даже по масштабам Якутской провинции. Зa почти 30-летний период интенсивной эксплуатации из них было добыто более 30 тыс т олова; при этом сформировались протяженные техногенные россыпи, реальные запасы которых остались неизученными.

Оловоносность аллювиальных отложений в бассейне р. Пыркакайваам (Центральная Чукотка) установлена в 1937 г. В.И. Малиновским. В 1939 г. под руководством Б.Н. Ерофеева были разведаны и подготовлены к эксплуатации Первые россыпи узла — ручьев Олений и Рогатый, а с 1941 г. началась их эксплуатация.

Пыркакайский оловоносный рудно-россыпной узел расположен на юго-восточном фланге Шелагского неотектонического свода и характеризуется низкогорным эрозионно-денудационным рельефом. Оловоносные россыпи расположены в пределах относительно опущенной зоны, где неотектонический режим характеризовался затухающими малоамплитудными положительными движениями, на фоне которых формировались широкие пойменные долины со слабо развитым террасовым комплексом. Хотя установленный наиболее ранний возраст аллювиальных и других рыхлых отложений в долинах Пыркакайского бассейна ограничен верхним плейстоценом, однако заложение основных долин, по-видимому, можно связать с более ранними этапами кайнозойской истории развития региона. На это указывает, кроме геоморфологических особенностей территория, наличие красноцветных каолинит-гидрослюдистых образований палеоцен-миоценовой коры выветривания, погребенных под аллювием р. Млелювием и ее оловоносных притоков.

Наиболее крупная Пыркакайская россыпь в северной части узла фактически начинается в истоках руч. Олений (рис. 59) в пределах рудного поля штокверка «Незаметный», входящего в группу крупных оловорудных месторождений «Пыркакайские штокверки», и затем испытывает неоднократную подпитку за счет дополнительных источников по всей длине долины (рис. 60). Протяженность россыпи в долине руч. Олений составляет 9 км. Ниже его устья, в долине р. Пыркакайваам происходит мощная подпитка россыпи за счет рудных тел штокверка «Первоначальный», вскрывающихся в южном борту долины и в ее плотике, после чего россыпь простирается еще на 5 км.

Унаследованное развитие долины, ее тесная пространственная связь с питающими источниками, представленными прежде всего достаточно крупными коренными месторождениями касситерит-кварцевой формации, обусловили формирование самой крупной на Чукотке россыпной залежи протяженностью более 15 км и шириной до 850 м.

В долине руч. Олений металлоносный пласт лежит под руслом реки в пойменном аллювии верхнеплейстоцен-голоценового возраста. Он протягивается в виде единой залежи, постепенно расширяющейся (от 40 до 600 м) вниз по течению; в этом же направлении происходит нарастание содержаний олова и его линейных запасов в 2-3 раза (см. рис. 60). Питание россыпи осуществлялось на всем ее протяжении за счет размыва минерализованных зон в плотике и множества рудопроявлений в бортах долины. Мощность вмещающих галечников колеблется от 3 м вблизи бортов долины до 8 м в пойме. Аллювий перекрыт склоновым материалом, мощность которого к бортам возрастает до 10 м. Пласт лежит на плотике, местами погружаясь в него на 1,6-2 м, Мощность песков 1,6-5,6 м. Содержания олова варьируют в широких пределах, достигая 8,2 кг/м3 но отдельным проходкам. Эксплуатация россыпи руч. Олений велась более 40 лет, было добыто 4611 т олова при среднем содержании 793 г/м3.

При переходе из руч. Олений в долину р. Пыркакайваам россыпь, оставаясь однопластовой, приобретает более отчетливое струйчатое строение. В составе общего единого промышленного контура выделяются две особо богатые струн, состоящие в свою очередь из серии более мелких линз и пропластков. Северная струя образована выносом ручьев Олений и Рогатый (Трехрогий), а южная, более богатая, протяженностью более 4 км, сформирована за счет размыва штокверка Первоначальный и конуса выноса руч. Крутой. Содержание олова по отдельным проходкам превышали в этой части россыпи 100 кг/м3, а линейные запасы олова в створе руч. Крутой достигали 2269 кг/м2. В долине Пыркакайваам пласт также сохранял плотиковое положение, мощность его составляла 1,6-6 м, увеличиваясь до 10,8 м на выносах боковых притоков, дренировавших штокверки Первоначальный, Центральный и Крутой. Рудные тела последних вскрываются также в плотике россыпи, что обеспечивало устойчивое поступление касситерита в аллювий в ходе врезания долины.

Эта часть Пыркакайваамской россыпи отличалась наиболее высокими содержаниями олова. Так при отработке ее в 1941 г. среднее содержание олова на полигонах составляло 9370 г/м3, к 1957 г. оно снизилось до 713 г/м3, а к 1970 — до 423 г/м3. Вместе с тем этот показатель за 44 года эксплуатации составил в среднем 877 г/м3, а добыча за этот период составила почти 13,5 тыс т металла.

Кроме россыпи руч. Олений — р. Пыркакайваам с уникальными для Чукотской оловоносной провинции запасами, в пределах Пыркакайского узла известны и другие аллювиальные россыпи сходного строения, но меньшего масштаба — в долинах ручьев Рогатый, Кайна, Майна, р. Глубокая и др. Россыпи Пыркакайского узла в качестве попутных компонентов содержали вольфрамит, составлявший по отдельным долинам до 3-10% концентрата и золото, количество которого колебалось от 10 до 120 мг/м3. Золото встречалось в россыпях ручьев Олений, Рогатый, р. Пыркакайваам как в составе мелкой фракции, так и в виде самородков массой до 20 г.

Всего за почти полувековую историю эксплуатации аллювиальных россыпей Пыркакайского рудно-россыпного узла из них было добыто более 30 тыс.т олова; при этом отработка их не закончена.

Относительная доступность и простота отработки рассматриваемых россыпей создала на определенном этапе мнение о том, что ресурсы этого промышленного типа россыпных месторождений олова практически исчерпаны, хотя было известно, что к данному морфогенетическому типу относится также целый ряд россыпей с труднообогатимыми песками с мелким и тонким либо со связанным касситеритом. Примером первых может служить россыпь р. Глубокой в Чаунском районе Чукотки, примером вторых — россыпи бассейна pуч. Одинокий в Якутии.

Россыпь руч. Одинокий (с притоками), связанная со штокверком г Одинокая в Центрально-Полоусном районе на Северо-Востоке Якутии, известна с конца 60-х годов, однако на протяжении почти 15 лет специфические особенности рудных песков не позволяли отнести ее к числу промышленных объектов. Характер коренного источника, относящегося к касситерит-кварцевой формации и представленного плотными кварц-топазовыми грейзенами с тонкой вкрапленностью касситерита, при отсутствии сколько-либо существенного химического выветривания, определил весьма слабую степень высвобождения касситерита в россыпи. По данным А.Я. Чалых, В.Н. Липчанского и др., только 22.5% касситерита в россыпи полностью высвобождено из обломков вмещающих пород, 43.5 5% составляют его сростки с другими жильными минералами и 23% заключено в валунногалечной фракции. В результате происходило систематическое существенное занижение содержаний олова в процессе поисково-разведочных работ. Вместе с тем условия формирования долины и тесная пространственная сопряженность с богатым и крупным коренным источником расценивались как весьма благоприятные для образования крупного россыпного месторождения (рис. 61).

Россыпной узел Одинокий включает аллювиальные месторождения ручьев Одинокий, Мокрый и Ясный, в плане как бы огибающие одноименный оруденелый массив кварцевых порфиров, выраженный в рельефе в виде одиноко стоящей возвышенности, поднимающейся над выравненной денудационно-аккумулятивной равниной. Современные долины плохо разработаны, имеют узкую пойму, к которой примыкают заболоченные низкие террасоувалы или пологие солифлкжционные склоны, где мощность рыхлых отложений достигает 6-7 м. На террасоувалах под озерно-аллювиальными илисто-льдистыми осадками залегают аллювиальные валунно-галечные отложения верхне-, а местами нижнеплейстоценового возраста. Современные долины полностью наследуют палеодолины, выполненные оловоносными осадками трех эрозионно-аккумулятивных циклов: плиоцен-раннеплейстоценового (N2-QI), казанцевского (QIII-1) и каргинско-сартанского (QIII3-4), в основании которых сохранились фрагменты коры выветривания палеоцен-миоценового возраста. Суммарная мощность аллювия в бассейне руч. Одинокий достигает 30-35 м (см. рис.61, разрез).

Основная аллювиальная россыпь долины руч. Одинокий протягивается более чем на 5 км при средней ширине промышленного контура 700-800 м (от 120 до 1000 м). Это весьма компактная выдержанная залежь отчетливого струйчатого строения. Мощность пласта варьирует от 3-4 до 21-25 м, составляя преимущественно 13-18 м. В левом борту долины на террасоувале, примыкающем непосредственно к штокверку горы Одинокой, продуктивный пласт залегает практически с поверхности, а в пределах днища долины он перекрыт торфами мощностью до 17 м (в среднем 5 м). Основной рудный пласт приурочен к нижне-и верхнеплейстоценовому аллювию, местами к коре выветривания. По левому борту долины аллювиальная россыпь смыкается со склоновой.

В средней части россыпи (лин. 35) выделяется также второй погребенный пласт, приуроненный к линейной коре выветривания. Он имеет характер рудного столба и не связан с динамикой развития долины. Ширина зоны сильно выветрелых оруденелых пород 400 м, глубина их распространения 68 м; мощность этого продуктивного пласта колеблется от 6 до 51 м, составляя в основном 30-35 м. Содержания олова в нем весьма неравномерные, отвечают первичному распределению его в рудах и колеблются от 93 до 1000 г/м3. Перекрывающий его основной пласт россыпи характеризуется на этом участке наиболее высокими содержаниями олова — от 300 до 1800 г/м (в среднем около 1000 г/м3).

Судьбу россыпи руч. Одинокий решило применение нетрадиционной схемы опробования, включающей додрабливание крупного класса +2 мм, с определением полного содержания олова по рудной схеме, а результате чего запасы россыпного месторождения возросли почти в два раза и оно перешло в разряд весьма крупных промышленных объектов, резко увеличивших потенциал Якутской россыпной провинции. В качестве попутных компонентов в россыпи присутствует вольфрам, преимущественно в виде вольфрамита, висмут в висмутине и индий в виде примеси в касситерите.