ОСОБЕННОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ АЙДЫРЛИНСКОГО ТЕХНОГЕННОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗОЛОТА
ОСОБЕННОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ АЙДЫРЛИНСКОГО ТЕХНОГЕННОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗОЛОТА
Аннотация
Техногенные месторождения обладают высоким ресурсным потенциалом. В районах добычи золота и других благородных металлов образовались отвальные комплексы, которые содержат кондиционное количество металла и могут быть использованы для повторной отработки. По результатам поверхностной геохимической съемки в юго-восточной части Айдырлинской площади выявлено техногенное месторождение золота, представленное эфелями бывшей Айдырлинской золотоизвлекательной фабрики. Целью данного исследования является анализ изученности и особенностей техногенного месторождения и определение перспектив его освоения. По гранулометрическому составу выделены алевритистый и песчанистый типы эфелей. Содержание золота в алевритистых эфелях почти в 1,5 раза больше, чем в песчанистой фракции (среднее содержание 1,28 г/т и 0,89 г/т соответственно). Полученные показатели извлечения золота свидетельствуют о достаточно хорошей обогатимости эфелей. Айдырлинское техногенное месторождение золота является весьма перспективным к промышленному освоению в ближайшие годы.
1. Введение
Техногенные месторождения обладают достаточно высоким ресурсным потенциалом . В районах добычи золота и других благородных образовались отвальные комплексы – эфельных, галечных отвалов, торфов и др. Золотосодержание отвальных комплексов по современным экономическим показателям является сопоставимым с содержанием металла в природных россыпях . Техногенные месторождения могут быть использованы для повторной отработки. Для этого необходимо проведение исследований, направленных на изучение свойств отвальных комплексов техногенных месторождений, выявление причин потерь золота при первичной отработке, а также выбор технологии повторного извлечения , .
Айдырлинское техногенное месторождение золота расположено в Кваркенском районе Оренбургской области . В юго-восточной части золоторудного поля расположены развалины бывшего поселка Айдырлинский (Прииск Айдырля) и золотоизвлекательной фабрики (ЗИФ).
На площади сохранились многочисленные старые горно-разведочные и горно-эксплуатационные выработки (шурфы, канавы, шахты) в виде не засыпанных траншей, провалов и глубоких (до 10-15 м) воронок. В логах и долинах сохранились многочисленные отвалы, мелкие карьеры и закопушки прежних старательских отработок мелких ложковых россыпей золота.
Начало эксплуатации Айдырлинского рудного месторождения относится к 1897 г., когда старателями отрабатывались наиболее богатые верхние части жил («верховики») до глубины 15-25 м, редко – 46 м. В дореволюционный период с 1912 по 1917 гг. наиболее крупные жилы отрабатывались шахтами: до глубины 130 м по вертикали – жила Уклонная, до глубины 148 м на западном фланге – жила Миасская, до 64м – жила Сафоновская.
Восстановление рудников после революции началась в 1933 г. и до 1942 г. отрабатывалась старательскими бригадами, а на 2-х наиболее крупных жилах – Уклонная и Миасская добыча проводилась комбинатом «Чкаловзолото». Вся добытая руда свозилась на Айдырлинскую бегунную фабрику, где дробилась и промывалась. В 1942 г. из-за нехватки топлива, материалов и людских ресурсов рудник был закрыт. В послевоенный период добычные работы на месторождении практически не проводились.
В пределах Айдырлинского участка, западнее Айдырлинского техногенного месторождения, развито частично отработанное Айдырлинское месторождение рудного золота, которое представлено серией золоторудных кварцевых жил, размещенных в массиве гранодиоритов в южном эндоконтакте. В наиболее крупных жилах (Уклонная, Миасская, Сафоновская) содержалось до 75% запасов золота от общих разведанных на месторождении в период его отработки .
Таким образом, на данный момент Айдырлинское техногенное месторождение является недоизученным и возможно перспективным объектом золотодобывающей промышленности.
2. Результаты и обсуждения
Айдырлинское техногенное месторождение золота расположено в юго-восточной части Айдырлинской площади на площади развития порфиритовой (айдырлинской) толщи (D2ZV2). Представлена толща зеленоватосерыми лавами миндалекаменных уралитовых базальтов, андезитобазальтов и андезитов с прослоями туфов основного состава. Мощность порфиритовой толщи 500-800 м .
Айдырлинское техногенное месторождение золота было искусственно сформировано в процессе длительного периода отработки одноимённого месторождения рудного золота. Поэтому минеральный состав руд техногенного месторождения напрямую связан с составом переработанных руд коренного месторождения. Рудные тела на 70% представлены кварцем. Помимо жильного кварца в рудах присутствуют березитированные гранодиориты: из рудных минералов наиболее распространенными являются пирит, галенит и сфалерит, реже встречаются арсенопирит, халькопирит и блеклые руды. Содержание сульфидов в рудах не превышает 2%. Золото в основном свободное, часто ассоциирует с сульфидами .
По результатам поверхностной литогеохимической съемки масштаба 1:10000 были выявлены высококонтрастные ореолы золота, серебра, мышьяка, вольфрама и висмута, образующие крупную аномальную зону. При маршрутном обследовании аномалии на местности и последующей заверке ее шурфами были выявлены ранее неизвестные золотоносные образования, представленные эфелями переработки рудного золота бывшей Айдырлинской золотоизвлекательной фабрики в периоды 1897-1917 гг. и 1936-1942 гг. Вместе с ранее известным отвалом хвостов переработки они образуют техногенное месторождение золота.
При переработке золотоносной руды крупнозернистый материал гравитационного обогащения складировался в небольшие отвалы вблизи фабрики на повышенных участках рельефа, а более тонкая фракция дробления (т.н. «смывки») концентрировались в пониженных участках рельефа, в прудах отстойниках, где отлагались наиболее богатые руды техногенного месторождения.
Впервые оценка песчанистых эфелей бывшей Айдырлинской ЗИФ проведена в 1991 г. Партией массовых поисков Зеленогорской экспедиции ГГП «Зеленогорскгеология» . Глазомерной съемкой были определены объемы и запасы руды. В восточной части отвала отобрано 6 проб, в которых пробирным анализом определено среднее содержание золота 1,18 г/т. Недостатком произведенных работ являлось отсутствие конкретной привязки точек отбора проб.
В 1992 году оценку эфельных отвалов провела Восточная ГРЭ ПГО «Оренбурггеология» . Опробование отвала эфелей проводилось по 3 профилям с расстоянием между ними 100 м, между точками в профиле – 50 м. Пробы отбирались из закопушек глубиной 0,5 м, вес проб составлял около 20 кг. Пробы сокращались квартованием до 2х навесок по 300 г каждая – основная и контрольная, которые подвергались пробирному анализу. Оставшаяся часть пробы промывалась. Результаты промывки дали отрицательные результаты.
Содержание золота по данным анализа колебалось от 0,2 до 1,4 г/т и составило в среднем 0,3 г/т. Площадь эфельного отвала определялась приблизительно и составила около 58000 м2. При объемной массе песков 2,0 т/м3 запасы золота составили 34,8 кг. По результатам оценки автором был сделан вывод, что поскольку золото в эфелях тонкодисперсное и извлекать его придется химическим способом, добыча золота нецелесообразна.
Недостатком работ являлось то, что пробы отбирались из верхней части отвала. Учитывая тот факт, что золото при длительном пребывании в таких рыхлых средах, каковыми являются эфеля, способно под действием природных (вода) и гравитационных факторов мигрировать («проседать») на нижние горизонты, полученные низкие концентрации не характеризуют его истинного содержания. Отрицательным фактом является принятая чисто условно площадь распространения и мощность эфелей, что было подтверждено последующими работами.
Следующая оценка эфелей в отвале, их вещественный состав и степень золотоносности выполнена в 1994 г. Восточной ГРЭ. Для этого по всей площади эфельного отвала по сети 60×60 м пробурены мелкометражные колонковые скважины, определена истинная мощность эфелей, отобраны пробы из керна скважин. По результатам бурения мощность эфелей в отвале варьировала от 0,5 до 5,2 м и, в среднем, составила 2,35 м. По данным пробирного анализа содержания золота в пробах составляло от 0,12 до 1,69 г/т, среднее – 0,50 г/т.
В рамках проведенного исследования техногенное месторождение изучено шурфами и шнековыми скважинами. В начальный период изучения, в северной части площади, проходка шурфов осуществлялась по профилям геохимической съемки СЗ-ЮВ через 100 м, с последующим сгущением профилей до 50 м.
В последующем, при изучении эфелей в южной части участка, профили проходки выработок задавались вкрест простирания распространения эфелей (ССЗ-ЮЮВ), т.е. поперек долин и балок, где были выявлены эфеля. На последнем этапе изучения эфелей применялась проходка скважин ручного шнекового бурения, что позволило значительно сократить время проходки без ущерба качества.
Глубина шурфов от 0,20 до 3,10 м, сечение 1,0×1,5 м. Глубина шнековых скважин от 0,30 до 2,30 м, диаметр бурения – 100 мм. По результатам исследования выявлено, что мощность эфелей невыдержанная и составляет от 0,1 до 3,0 м.
Визуально эфеля легко диагностируются по их гранулометрическому составу и характерной цветовой окраске – желто-оранжевой, серовато-желтой и светло-серой, резко отличающейся от черной окраски почвенно-растительного слоя, на котором они залегают. Поэтому большинство выработок проходились до вскрытия ими контакта эфелей с почвенно-растительным слоем с заглублением в него на несколько сантиметров.
В результате выполненных работ были установлены площади распространения и геоморфологические условия залегания эфелей различного типа, их мощность, гранулометрический состав и качество (рисунок 1).
Рисунок 1 - Площади распространения эфелей
1. Алевритистые эфеля. Эфеля этого типа, как правило, четко слоистые, желтовато-оранжевого, светлосерого и серовато-жёлтого цветов с прослойками тонких кварцевых песков. Слоистость ровная, волнистая, иногда с завихрениями типа «мутьевых потоков» и подчеркивается, главным образом, цветовой гаммой отложений и, в меньшей мере, гранулометрическим составом. Мощность слойков от первых мм до первых см, редко – до 1020 см. Этот тип эфелей ранее был неизвестен и был открыт ООО «ГеоУрал Ресурс» в 2008 году при проверке геохимической аномалии золота, выявленной по результатам геохимической съемки участка по вторичным ореолам рассеяния .
Эфеля алевритистой фракции приурочены к наиболее пониженным частям рельефа участка – ложбинам и балкам, перегороженными искусственными плотинами. В весенне-летний период места распространения этого типа эфелей обводнены, а на отдельных участках (вблизи дамб) находились полностью под водой. По этой причине они, по-видимому, не были ранее обнаружены. Лишь из-за очень жарких и засушливых летних периодов нескольких последних лет увлажненные участки и искусственные водоемы высохли, в связи с чем эфеля обнажились и стали доступными для изучения;
2. Песчанистый тип эфелей представлен тонкоизмельченными (до 0,63 мм) песками желтовато-светло-серого цвета. Пески сложены, главным образом, зернами кварца с небольшим количеством пылевидных глинистых частиц. Эти отложения образуют искусственно созданную маломощную (до 1,0 м) плащеобразную залежь на пологом склоне понижений рельефа в восточной части участка работ. Кроме того, песчанистыми эфелями сложены небольшие отвалы в южной части участка и сравнительно крупный отвал в юго-западной части участка (рисунок 1).
Содержание золота в алевритистых эфелях почти в 1,5 раза больше, чем в песчанистой фракции (среднее содержание 1,28 г/т и 0,89 г/т соответственно) (таблица 1, рисунок 2).
Таблица 1 - Результаты анализов проб алевритистой и песчанистой фракции эфелей
№ п/п | № пробы | Название и номер выработки | Мощность продуктивного слоя, м | Содержание золота, г/т |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Алевритистая фракция | ||||
1 | 220 | ш-319 | 1,6 | 1,05 |
2 | 31П, 32П | ш-320 | 1,15 | 1,21 |
3 | 36П, 37П | ш-322 | 1,90 | 2,27 |
4 | 33П, 34П | ш-324 | 1,30 | 1,52 |
5 | 28П, 29П | ш-325 | 0,90 | 1,90 |
6 | 30П | ш-326 | 0,15 | 1,50 |
7 | 46П | ш-329 | 1,00 | 0,80 |
8 | 35П | ш-330 | 0,70 | 2,40 |
9 | 48П | ш-333 | 0,75 | 1,50 |
10 | 47П | ш-334 | 0,55 | 0,90 |
11 | 40П, 41П | ш-336 | 2,10 | 1,10 |
12 | 38П, 39П | ш-337 | 2,50 | 0,70 |
13 | 49П, 70П | ш-338 | 1,90 | 1,16 |
Песчанистая фракция | ||||
1 | 43/95-1 | ш-217 | 0,50 | 0,59 |
2 | 218 | ш-218 | 0,30 | 0,57 |
3 | 219 | ш-219 | 0,50 | 0,58 |
4 | 229 | ш-229 | 0,20 | 0,58 |
5 | 230 | ш-230 | 0,20 | 0,58 |
6 | 231 | ш-231 | 0,40 | 0,63 |
7 | 234 | ш-234 | 0,55 | 0,58 |
8 | 235 | ш-235 | 0,25 | 0,68 |
9 | 237 | ш-237 | 0,40 | 0,67 |
10 | 238 | ш-238 | 0,20 | 0,70 |
11 | 245 | ш-245 | 0,80 | 0,74 |
12 | 320 | с-320 | 0,45 | 0,57 |
13 | 321 | с-321 | 0,35 | 0,60 |
Итого | 5,10 | 0,64 | ||
Рисунок 2 - Сопоставления результатов анализов проб алевритистой и песчанистой фракции эфелей
При освоении техногенных россыпных месторождений необходимо учитывать причины потерь металла при первичной разработке . Чаще всего это незначительные размеры и особенности формы золотин, формирование на них гидрофобных пленок. При гравитационном обогащении находящееся в окисленных формах золото плохо улавливается и смывается в хвосты. В течение долгого времени нахождение такого золота в отвалах приводит к физическому и химическому преобразованию, что выражается в уменьшении гидравлической крупности и непригодности для гравитационного обогащения.
Для извлечения россыпного золота разработаны и испытаны инновационные технологии. Это технологии выщелачивания , отсадочные машины, центробежные концентраторы, винтовые сепараторы, позволяющие повысить извлечение драгоценных металлов, классом крупности менее 0,2 мм. В России и за рубежом основная доля драгоценных металлов извлекается на промывочных приборах, оснащенных шлюзами . Шлюзовые установки легко модернизируются под конкретные горногеологические условия и способны извлекать мелкое и тонкое золото.
При обогащении концентратов на шлихообогатительных установках (ШОУ) возможно применение их обработки галогенсодержащим реагентом. Это увеличивает гидрофильные свойства тонкопластинчатого, пористого золота, а также золота с различными пленками и покрытиями, не позволяя металлу быть смытым в хвосты .
Применение поверхностно активных веществ (ПАВ) в условиях гравитационного обогащения (гравитационный стол, лоток) снижает влияние поверхностного напряжения воды, и частицы золота с высоким коэффициентом уплощения оседают в концентрат , .
3. Заключение
Изучение характеристик Айдырлинского месторождения техногенного золота позволило определить перспективы его добычи. Месторождение золота подготовлено к промышленному освоению с применением инновационных технологий для повторного извлечения золота с учетом определенных его морфотипов и размеров золотин. Для этого необходимы исследования по следующим направлениям: наиболее полное опробование техногенных образований с определением содержаний золота для оценки их продуктивности; определение причин потерь металла при первичной отработке россыпей; применение инновационных технологий для гравитационного обогащения техногенных образований, содержащих золото определенных морфотипов, для которого характерны высокие изменения гидравлической крупности в узком интервале массы золотин. Для этого нужны детальные комплексные геолого-химические и наноминералогические исследования. Практическим итогом научных исследований будут разработки для создания новых геотехнологических методов формирования и последующего освоения техногенно-минеральных образований, в том числе золотоносных растворов и сорбированного на глинистых частицах благородного металла.
Практические работы по изучению природных и техногенных образований должны способствовать вовлечению золотоносного потенциала Восточного Оренбуржья в промышленную отработку. Это важный шаг в развитии региона, обеспечивающий создание новых производств и рабочих мест.