Флеров И.Б., Куторгин В.И. (ред.). Методика разведки россыпей золота и платиноидов

Подождите немного. Документ загружается.

Рис.5. Модели уровней неоднородности строения аллювиальных россыпей

(усл. обозн. в табл.7).

Таблица 7

Модели уровней неоднородности строения аллювиальных россыпей и

стадии их изучения (см. рис.5)

Уровни строения

неоднородности

Модель Элементы неоднородности

Стадии

геологоразведочных

работ, исследования

Золотоносная

долина (участок

долины)

Днище (1), тальвеги (2),

террасы (3), (4)

Поисковые работы

масштабов 1:25000,

1:100000

Золотоносный

аллювий

Фациально-динамические

подтипы россыпей: насыщения

(1), рассеяния (2), (3);

динамические фазы аллювия:

А – инстративная и

перстративная, Б –

констративная

Поисково-оценочные

работы масштабов

1:10000, 1:5000

Россыпь или

продуктивная

залежь

III

Зоны различных концентраций

золота: нарастания (1),

максимума (2) и спада (3)

запасов; А – распределение

запасов в плане россыпи; Б –

график распределения запасов

Предварительная и

детальная разведка

масштабов 1:5000,

1:2000

Морфологически

обособленный

участок россыпи

Скопление золота: гнезда,

линзы (1), «пустые» участки

(2)

Эксплуатационная

разведка масштабов

1:2000, 1:1000

Гнездо россыпи

Локальные скопления золота

(1), струйки (2), отдельные

самородки (3)

Экспериментальные

исследования

масштабов 1:500,

1:200

Зерно золота

А – зерна разной крупности и

формы; Б – внутренняя

структура: высокопробная

оболочка, межзерновые

прожилки

Минералогические

исследования

На уровне строения россыпи в соответствии с принятой геометрией

разведочной сети и дискретностью точек наблюдения в плане россыпи

неоднородность строения характеризуется анизотропией первого типа, когда

отмечаются три направления изменчивости: максимальная изменчивость

совпадает с направлением мощности, минимальная - с направлением длины

россыпи, а с шириной залежи совпадает промежуточная величина изменчивости.

В данном случае наблюдаемая изменчивость характеризуется качественно, так

как количественная ее оценка требует одинаковую (сопоставимую) плотность

наблюдений по трем направлениям изменчивости, а на стадии предварительной и

детальной разведки осуществить это практически невозможно.

Уровень неоднородности морфологически обособленного участка россыпи

изучается на стадии эксплуатационной разведки (эксплуатационного

опробования) в пределах блоков отработки, приуроченных к той или иной зоне

насыщенности. Элементами неоднородности являются относительно богатые

гнезда металла (ПЭН) и относительно бедные и пустые участки (ОЭН). Размеры

элементов соизмеримы с расстояниями между пробами. Формы ПЭН и ОЭН

неправильные, удлиненные, овальные. По данным эксплуатационного

опробования можно дать количественную оценку наблюдаемой изменчивости в

пределах участка россыпи по длине (простиранию) и ширине продуктивного

пласта. Так, изменчивость концентрации при прерывисто-гнездовом

распределении металла по длине и ширине россыпи в большинстве случаев

практически одинакова. Статистические показатели изменчивости (Jср) по

некоторым россыпям Северо-востока, рассчитанные как отношения количества

гнезд к длине профиля наблюдений [71] по длине россыпи изменяются от 0,062 до

0,087, по ширине - от 0,058 до 0,093 [39]; геометрические радиусы автокорреляций

rср соответственно равны 9,5-11,6 и 9,0-11,2 м [40]. Но так как по мощности

пласта всегда отмечается более высокая изменчивость, то строение россыпи в

данном случае характеризуется анизотропией второго типа, т.е. наблюдаются два

направления анизотропии - в плане россыпи и по мощности пласта. Однако для

некоторых россыпей в долинах низких порядков (на отдельных участках)

наблюдается изменчивость в трех направлениях. Здесь показатели составили: по

длине россыпи Jср = 0,050-0,056, гср = 11,0-11,6 м; по ширине россыпи − Jср

= 0,1-

0,116, гср = 3,0-3,8 м. Учитывая наивысшую изменчивость россыпи по мощности

пласта, на таких участках отмечается анизотропия первого типа [40].

Следует отметить, что фрагменты элементов неоднородности уровня

строения участка россыпи выявляются еще на стадии детальной разведки в

разведочных линиях, где расстояния между точками наблюдений почти такие же,

как и при эксплуатационном опробовании. Вместе с тем, по данным детальной

разведки, осветить уровень неоднородности строения россыпи между

разведочными линиями не представляется возможным, так как расстояния между

линиями несоизмеримы с размерами элементов неоднородности. В этой связи,

оценивая изменчивость распределения золота по результатам детальной разведки,

исследователи отмечают значительно большую изменчивость по ширине россыпи,

чем по длине. Это обстоятельство, по-видимому, и явилось причиной укоренения

понятия о струйчатости россыпей как формы строения, однако это лишь

наблюдаемая закономерность, и наши представления о ней существенно

изменяются в зависимости от детальности наблюдений по данным

эксплуатационного опробования (рис.6).

Уровень неоднородности строения гнезда как локального обособления

россыпи устанавливается экспериментальными исследованиями по максимально

плотной сети наблюдений. По данным экспериментального опробования, гнезда

разных концентраций на уровне участка россыпи также неоднородны. Они

распадаются на более мелкие гнезда, соизмеримые с минимальным поперечным

сечением пробы − 0,1х0,1 м, т.е. 0,01 м (рис.7, см. табл.7). Эти гнезда связаны со

струйками в мелких бороздах плотика, с трещинами в породах плотика, с

крупными зернами, самородками. Этот уровень строения выявляется только при

непрерывном опробовании россыпи в трех ортогональных направлениях пробами

малого сечения. По данным такого опробования, гнездовое распределение

металла в продуктивном пласте характеризуется двумя направлениями

наблюдаемой изменчивости - в плане россыпи и по мощности (анизотропия

второго типа) По данным опробования колымских россыпей статистические

показатели изменчивости Jср в плане россыпи примерно равны, а по мощности

значительно отличаются от первых. Так, по длине россыпи они составляют 1,84-

2,84, по ширине − 1,93-2,56, по мощности пласта 3,13-4,99. По ширине россыпи

геометрические радиусы автокорреляции (rcр) изменяются от 1,53 до 2,03 [40].

Нетрудно заметить, что показатели наблюдаемой изменчивости

распределения металла (Jср и rср) для уровня неоднородности строения

морфологически обособленного участка россыпи и для локального обособления -

гнезда россыпи отличаются на один-два порядка. Следовательно, они

количественно характеризуют различные уровни неоднородности прерывисто-

гнездового строения россыпей.

Таким образом, прерывисто-гнездовое строение продуктивного пласта

является общей закономерностью, прослеживающейся наиболее полно на 3, 4 и 5

последовательных уровнях неоднородности. Характеристика типа анизотропии

изменчивости распределения металла изученных уровней неоднородности

позволяет качественно и количественно оценить прерывисто-гнездовое

распределение металла и обосновать интервалы опробования по мощности пласта,

которые на два порядка меньше, чем интервалы между точками наблюдения по

ширине россыпи. Наряду с этим количественная оценка анизотропии строения

может быть использована и для обоснования геометрии сети разведочных

выработок, а также геометрии одиночной пробы.

Уровень неоднородности зерна полезного компонента имеет большое

значение для характеристики россыпей и выявления условия их образования,

определения рационального объема проб и выбора эффективного способа

разведки и опробования, а также для разработки технологических схем

обогащения. В связи с этим проводят специальное изучение - определяют

минеральный и химический состав, размеры зерен полезного компонента.

При минералогическом изучении зерен полезных компонентов

описываются их первичная морфология, степень окатанности, характер

поверхности, срастания с другими минералами; изучается внутренняя структура -

первичная и ее изменения (высокопробные оболочки, межзерновые прожилки),

определяются проба и элементы-примеси. Различные свойства полезных

минералов помогают выяснению связи россыпей с коренными источниками,

определению положения их обогащенных участков, восстановлению истории

формирования. Этот уровень неоднородности изучается в лабораторных

условиях, но информация об элементах неоднородности этого высшего уровня

используется на всех этапах изучения месторождений.

Изучение каждого из рассмотренных уровней неоднородности строения

россыпей проводится, как видно из описаний, на соответствующей стадии работ

(см. табл.7). Но отдельные элементы более высоких уровней строения могут быть

изучены и на более ранних стадиях. Так, элементы неоднородности участка

россыпи и зерна полезного компонента фрагментарно выявляются на стадии

поисков, когда используются расчистки, шурфы или скважины.

Рис. 6 Представление о структуре и морфологии россыпи по данным детальной (А) и

эксплуатационной (Б) разведки: 1-4 – различные концентрации металла в гнездах

россыпи; 5-разведочные выработки: а- шурф, б - скважина; 6- ствол

эксплуатационной шахты; 7 – точки эксплуатационного опробования.

Рис. 7. Структура россыпи на уровне строения гнезда, а зависимости от стадии

изучения россыпи: А, Б, В, - распределение металла по данным разреженной сети, Г -

по данным сплошного опробования: 1-4 - гнезда с различной концентрацией металла:

1 - пустые, 2, 3, 4 - с концентрацией ниже среднего, близкой к среднему и выше

среднего содержания; 5 - фактическая граница плотика; 6-7 - граница плотика при

разреженной сети опробования; S - граница опробования пласта; 9 - изолинии

концентрации; 10 - номер борозды.

2.2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СПОСОБА РАЗВЕДКИ И

РАЦИОНАЛЬНОЙ СЕТИ РАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК

2.2.1. Выбор разведочных средств и эффективной системы разведки

Эффективность разведки россыпей во многом определяется степенью

соответствия выбранной системы разведки строению россыпей. Применяемая в

настоящее время на поисковой и поисково-оценочной стадиях точечная система

опробования из скважин, шурфов, расчисток и т.п. нередко бывает

малоэффективной или неприменимой на предварительной и детальной стадиях

разведки для достоверной оценки запасов. Так, точечная система разведки

наиболее эффективна при оценке россыпей насыщения, но недостаточно

корректна для россыпей рассеяния. Если исходить только из сравнения затрат на

разведку разными средствами (скважинами, шурфами, траншеями, шахтами с

рассечками), то предпочтение отдается скважинам, как наиболее дешевым. Вместе

с тем, по мере усложнения структуры россыпи, скважины становятся все менее

пригодны для полной оценки запасов месторождения даже при большом их числе.

Поэтому их «экономичность» постепенно теряет свое значение. В этом случае

наиболее экономичной системой разведки сложных россыпей является система

горных выработок с крупнообъемным опробованием.

Несоответствие применяемых разведочных средств природным

особенностям россыпей является одной из основных причин неправильной

оценки разведуемого объекта. Это положение можно проиллюстрировать на

примере россыпей рассеяния. Россыпи рассеяния имеют ярко выраженное

прерывисто-гнездовое строение пласта, как в разрезе, так и в плане. Средние

концентрации металла в них относительно низкие, что в значительной мере

затрудняет их выявление. При разведке таких россыпей скважинами малого

диаметра контуры россыпи проводят путем выборки случайных наблюдений и,

как правило, оценивают параметры россыпи по небольшому числу выработок в

линии и в блоке (см. рис.6). При этом обычно искажаются технико-экономические

показатели при промышленном освоении россыпи. Так, в долинах высоких

порядков, где в основном распространены сложные россыпи, скважины редко

фиксируют мелкие гнезда металла и тем более рассредоточенные золотины

крупных фракций, на долю которых иногда приходится значительная часть

запасов. В этих условиях данные опробования каждой одиночной скважины

характеризуют в большей степени только саму точку и в меньшей мере

пространство вокруг нее. При этом большая часть точечных выработок попадает в

участки россыпи, не содержащие полезного компонента, а те, которые попадают в

скопления золота, не обеспечивают однозначного представления о морфологии и

внутреннем строении россыпи, что приводит часто к неподтверждению запасов,

оконтуренных по данным скважин или шурфов. Поэтому для оценки россыпей

рассеяния нашло широкое применение крупнообъемное линейное опробование из

открытых и подземных выработок. При этом происходит «растаскивание»

сконцентрированного в гнездах металла на длину опробуемого интервала,

минимизация дисперсии содержаний и в целом повышение точности оценки

запасов месторождения. Точность оценки достигается не столько увеличением

объема пробы, сколько линейной ее геометрией, при которой опробованием

выявляют все элементы неоднородности россыпи.

В случае разведки россыпей насыщения вероятность попаданий, точечных

выработок в положительные элементы неоднородности такова, что в большинстве

случаев (более 50 %) в пределах россыпи выработки их фиксируют и, тем самым,

обеспечивается необходимая достоверность разведочных данных для оценки

качества и количества запасов в россыпи.

Вместе с тем анализ данных результатов разведки россыпей скважинами

малого диаметра показывает, что практически во всех случаях получаемая

информация, как совокупность случайных наблюдений, уже на стадиях

поисковых и поисково-оценочных работ дает возможность судить о

неоднородности строения разведуемого объекта. Хотя эта информация не всегда

позволяет выявить истинную структуру россыпи, она является чаще всего

достаточной для обнаруживания россыпи, не вскрывая всех элементов ее

строения. Используя материалы буровой разведки россыпей, специальными

расчетами определены количественные признаки выделенных пяти типов

структур россыпей (см. подразд.1.1.3), выраженные относительным числом

скважин, вскрывших положительные элементы неоднородности россыпей

(табл.8). Как видно из таблицы, область эффективного применения точечной

системы разведки устанавливается пятидесятипроцентным попаданием скважин в

положительные элементы неоднородности. Этот же показатель является в какой-

то мере признаком границы между россыпями насыщения и рассеяния. Область

рационального применения точечного опробования зависит не только от

соотношения между положительными и отрицательными элементами

неоднородности, но и от размеров положительных элементов. Когда линейные

размеры положительных элементов неоднородности в несколько раз превышают

расстояния между скважинами, система из неоднородной становится условно

однородной, что позволяет оценить ее при помощи точечного опробования. В

этом случае задача сводится к определению минимального числа скважин,

обеспечивающих оценку параметров положительного элемента.

Таким образом, выбор эффективной системы детальной разведки

определяется характером неоднородности строения россыпи. Тем самым в

систематику россыпей вводится количественный классификационный признак как

критерий распознавания простых и сложных россыпей по внутреннему строению,

что позволяет конкретизировать группировку россыпей в классификации ГКЗ

СССР, дифференцировать их по сложности строения и в зависимости от этого

использовать соответствующие средства разведки (точечные выработки или

линейные сечения).

Исходной информацией для целей выбора служат данные поисковых и

поисково-оценочных буровых скважин малого диаметра. При этом, если долина

разведуется бурением несколько лет, в анализ включаются все качественно

пройденные и опробованные скважины независимо от года их бурения. Однако на

новых объектах принадлежность россыпи к той или, иной группе по структурной

неоднородности предварительно можно уже устанавливать по результатам тех

поисковых линий, по которым в пределах металлоносных интервалов скважины

пройдены по сгущенной сети.

Таблица 8

Признаки россыпей различных структурных групп и система их разведки

Структурная

группа

россыпи

Поперечный размер ПЭН,

Соотношение размеров

ПЭН и размеров

линейных проб

Количество скважин в

ПЭН,

Эффективная система

разведки

I Десятки-сотни Более 80

Десятки

Гнезда значительно

больше пробы

9267



Точечная

III

Единицы-десятки Гнезда больше пробы и

соизмеримы с пробой

8350



Доли единицы-единицы Гнезда на порядок или

несколько порядков

меньше пробы

5017



Линейная

Доли единицы-единицы

338



Характеристику россыпей см. в разделе 1.1

При доверительной вероятности P= 0,87-0,89: в числителе − минимальное и максимальное, в знаменателе − среднее по

россыпи

Последовательность операции для выбора системы разведки (способа

опробования) по данным поисковых и поисково-оценочных линий следующая:

1. На геологических разрезах оконтуривают продуктивный пласт по

мощности в каждой выработке. Нижнюю и верхнюю границу пласта проводят по

данным опробования, включая в пласт все пробы с весовыми содержаниями,

учитывая при возможности геологические границы пласта. Оконтуривание пласта

по значениям бортового содержания (по районным кондициям) менее

обоснованно из-за малой представительности секционной пробы из буровой

скважины, обусловленной ее случайным характером. При проведении верхней

границы пласта следует учитывать наиболее часто встречающуюся мощность

песков в данной россыпи.

2. На планах выписывают значения мощности торфов и песков, средних

содержаний (для открытых работ на массу, для подземных - на пласт) в каждой

выработке и производят оконтуривание промышленного интервала по каждой

линии в плане.

3. При оценке россыпи, имеющей четкие геоморфологические границы

(тальвег, вся ширина днища долины, террасы и т.п.), в подсчете средних

параметров по ширине россыпи участвуют данные по всем выработкам,

пересекающим россыпь. Если оценивается наиболее обогащенный участок в

геологическом теле россыпи, то оконтуривание интервала и подсчет параметров

проводят по вариантам содержаний в выработках (обычно 3-4 варианта, возможно

и более, рис.8).

Для более надежного определения группы россыпи по неоднородности

строения желательно, чтобы минимальное количество скважин в интервале

оконтуривания было не менее 5 в долинах низких порядков и 10 в высоких

порядках. Оценка параметров интервала по меньшему числу выработок

значительно снижает достоверность оконтуривания из-за случайного характера

информации по данным опробования. В этой связи допускается включать в

контур россыпи выработки с содержаниями металла ниже минимального для

оконтуривания в плане. Для россыпей, которые вероятнее всего могут быть

надежно разведаны скважинами, соотношение выработок, вскрывших и не

вскрывших положительные элементы неоднородности, должно быть близким 2:1.

Соблюдение этих условий позволит гарантировать достоверную геолого-

экономическую оценку россыпи при дальнейшей разведке ее скважинами. Если

же соотношения ПЭН и ОЭН изменяются в пользу последних, то дальнейшая

оценка россыпи скважинами будет малодостоверной.

В зависимости от ширины оцениваемого интервала расстояния между

скважинами на поисковых и поисково-оценочных линиях могут быть для узких

россыпей 5-10 м, для средних и широких 20-40 м, возможно также использование

кустов скважин.