Шило Н.А. Учение о россыпях. Теория россыпеобразующих рудных формаций и россыпей
Подождите немного. Документ загружается.
И
з
краткой
физической
характеристики
структуры
турбулентного
потока
ясно,
что
разделение
и
концентрация
минералов
в
соответствии
с
их
свойст
вами
зависят
не
только
от
продольных
скоростей
водотока,
но
и
от
частоты
пульсаций,
устойчиво
сохраняющейся
по
глубине
.
То
обстоятельство
,
что
частота
пульсаций
по
глубине
больше
частоты
горизонтальной
составляющей,
хотя
собственно
вертикальная
составляющая
от
дна
к
поверхности
убывает,
является
существенным
фактором
разделения
минерального
вещества
.
Еще
более
значительно
свойство
турбулентного
режима,
состоящее
в
непрерывном
изменении
знака
вертикальной
составляющей
.
Это
позволяет
считать,
что
пульсация
«оказывает
одинаковое
воздействие
как
на
состояние
внутри
пото
ка,
так
и
на
его
дно>}
[Мацуев,
1958
,
с
.
76]
.
И
так,
сложная
вихревая
структура
турбулентного
потока
представляет
среду,
где
совершается
таинство
сортировки
минеральных
частиц
в
соответст
вии
с
их
физическими
свойствами
и
гидравлическими
характеристиками
.
Те
частицы,
которые
требуют
на
взвешивание
значительно
больших
затрат
нергии,
чем
развивает
поток
в
направлении
как
вертикальной,
так
и
гори
зонтальной
составляющих,
выпадают
на
дно
и
накапливаются
в
его
постели
;
частицы,
требующие
на
перемещение
меньше
энергии,
переносятся
и
удаля
ются
из
данной
зоны
концентрации
.
Такой
процесс
имеет
место
не
только
в
организованных
руслах
рек,
но
и
в
любой
прибрежной
волноприбойной
зоне
на
слабонаклонны)(
поверхностях
,
где
развит
смыв,
и
т.
д
.
3.2.
Минералы
в
водном
по
то
к
е
Минералы
с
той
или
иной
константой
гипергенной
устойчивости
вовле
ченные
флювиальными
процессами
в
россыпеобразование,
в
турбулентном
потоке
подвергаются
переносу
и
разделению
в
соответствии
с
определенными
параметрами
гидравлических
характеристик,
концентрируются рудные
мине
ралы
по
этому
же
признаку
.
К
онцентрация
-
конечная
стадия
образования
в
россыпи
минеральных
ларагенезисов.
К
числу
наиболее
важных
характеристик
россыпеобразования,
как
было
отмечено,
относится
гидравлическая
крупность
минералов.
В
гидравлике
применяются
ее
значения,
выведенные
по
соотношению
Стокса
для
некото
рых
средних
сферических
зерен,
близких
по
плотности
к
кварцу.
Однако
вы
ражение
Стокса
в
котором
эмпирически
установлена
зависимость
между
си
лой
сопротивления
частиц
движению
в
жидкости,
скоростью
свободного
па
дения,
ее
радиусом и
коэффициентом
вязкости,
недостаточно
,
когда
требует
ся
точно
определить
поведение
отдельных
природных
минералов
в
потоках
(обогащение
руд
и
песков,
естественное
разделение
минералов
и
др.)
.
Поэто
му
были
поставлены
специальные
экспериментальные
исследования
.
Впервые
такая
работа
выполнена
,
по-видимому
,
Р
.
Ричардсом
[Richard ,
1909]
,
показав
шим,
что
максимальная
скорость
осаждения
зерен
галенита,
кварца
и
антраци
та
размером
О
12
мм
отличается
от
минимальной
соответственно
в
1,
8,
2,8
и
7,9
раза
.
Аналогичные
исследования
с
золотом
провел
М
.
И
.
Львович
[193
1.
П
озже
список
минералов
в
эксперименте
был
расширен
Л
.
П
.
Мацуевым
[1958
,
1960]
,
а
затем
Ю
.
В
.
Шумиловым
и
А.
r.
Шумовским
(19751
.
40
Средний
ра
з-
мер
зерен
,
см
1,
193
0,228
0,
063
0,0199
0,00478
0,00126
Таблица
3.1
СраВIJнтельные
данные
экспериментал
ьных
и
расчетllЫХ
определеllИЙ
гидравлической
крупности
"екоторых
минералов
[Мацуев,
1958)
Скорость
падения
зерен,
см
/
с
,
СкорО<:Ть
падения
зерен
.
см/
с,
определенная
Средний
определенн
а я
размер
зерен,
по
формуле
см
по
формуле
эксп
е
риментально
л
.
П
.
Мацуева
экспериментально
л
.
П
.
Мацуевп
Кварц
(р
= 2,65
г/см)
Галенит
(р
= 7,5
г/см)
39,3
36
,4
1,
193
93
,4
96
16
,67
15
,6
0,228 44,2 41,87
6,72
7,2
0,063
19
,
28
19
,
93
2,44
2,
28
0,0215 8,
85
7,
86
0,
15
0,
188
0,00484 1,1 0,
76
0,013 0,014 0,00128 0,0478 0,057
При
м
е
ч
а
н и
е
.
Здесь
и
далее
р-
плотность
минерала
.
Л
.
П
.
Мацуев
[1958]
дал
математическое
выражение
скорости
свободного
падения
частиц
конкретных
минералов
в
жидкости,
основанное
на
учете
со
противления
гидравлического
и
внутреннего,
вызываемого
вытеснением
жид
кости
обтекаемым
телом
,
а
также
трения,
возникающего
между
поверхностью
тела и
жидкостью
.
По
лученное
им
выражение
подтверждено
при
сравнении
расчетных
и
экспериментальных
данных
(табл.
3.1).
в
рабо
те
приведен
об
ширный
интересный
экспериментальный
материал
(табл.
3.2),
характеризую
щий
скорость
свободного
падения
естественных
зерен
кварца
(плотность
р
=
=
2,65
г/см
3
),
касситерита
(р
= 6,92
г/см
3
)
и
галенита
(р
= 7,5
г/см
3
).
Р
аз
м
е
р
3е-
рен
,
ММ
11
,
93
6,
41
2,44
1,
04
0,
51
12
,4
4,
57
Та
б л и
ц
а
3.2
Конечная
скорость
своБОДIIОro
падения
(гидравлическая
крупность)
естественных
зерен
разлИЧflЫХ МИflералов
[Мацуев,
1958)
Кон
е
чная
Конечная
Конечная
с
корость
Размер
3е-
скорость
Размер
3е
-
СКОрО<:Ть
Разм
е
р
3е
-
l1
nде
НИЯ
t
рен
,
мм
падения
,
рен
,
мм
падения
,
рен
,
мм
ММ
/С
ММ
/
С
м
1
/
С
Кварц
(р
= 2,
65
г
/
см
)
Касситерит
(р
= 6,92
г/см
)
393 0,
182
20
,
41
2,4
339,8
0,028
289
0,112 7,
14
074
1665
168
0,0629
2,
52
94,5
0,0253 0,442
Галенит
(р
= 7,5
г
/
см)
52,7
0,0144 0,
156
11
,
93
934
0,
160
Ка
сс
итерит
(р
= 6,92
г/см
з
)
6,
41
680
0,0839
2,44 420
0,0484
777,8 0,
34
95,3
1,
04
252,5
0,0176
482,8 0,09
20
,6 0,
51
160,4 0,0134
Конечн
а
я
скорО<:Ть
па
д
ения
,
ММ/
С
2,5
74,6
37
11
1,
14
0,568
41
В
работе
Ю
.
В
.
Ш
умилова
и
А.
Г
.
Ш
умовского
[19751
представлены
ма
териалы
экспериментал
ьного
и
з
учения
гидравлической
крупнос
ти
27
минера
лов
.
Авторы
показали
,
что
«наряду
С
удельным
весом
1
плотностью]
на ско
рость
осаждения
минералов
в
природе
в
очень
сильной
степени
влияет
также
размер
,
форма
,
характер
поверхности
зерен
»
[с
.
11
741
.
Так
,
наприм
ер
(табл
.
3.3)
,
окатанные
и
неокатанные
зерна
кварца
одинакового
размера
от
ли
чаю
тся
по
скорости
падения
(гидравлической
крупности)
на
20-40%
.
В
ме
сте
с
тем,
по
наб
л
ю
дениям
исследователей
,
«в
ряду
от
з
о
лота
к
альмандину
при четырехкратном
уменьшении
удельного
веса
[п
л
отности]
(учитываемого
К
гу
,
-
Н.
Ш
.
)
гидравлическая
крупность
уменьшается
лишь
на
20
-
60
%
ДЛЯ
разных
фр
акций.
Если
же
сравнить
киноварь
и
альмандин
,
то
они
не
разли
чаются
по
гидравлической
крупности
при
различии
удельных
весов
[плотно
стей
]
вдвое
»
[
та
м
же]
.
В
то
же
время
многие
минералы
с
различной
плотно
стью
(рис.
3.1)
показали
аналогичные
или
близкие
скорости
падения
(золото-
т
3
б л и
ц
3 3.3
Гидрuлическая
крупность
различных
минералов
[Шумилов,
Шумовскиii,
1975)
(в с
м
/
с)
Минерал
П
лотность,
Коэффици
ент
Зерна
р
аз
м
еро
м
,
мм
г/см
3
сферичности
2-1
1-0,5
0,5-0,2
-0.2
Золото
16
,9
51
-
91
20-45
4-37
11
-
18
3-5
Кин
оварь
8,2
61
-
79
16-25 8-
16
3-
12
-
Во
льфрамит
7,1
59-81
13
-
29
11
-
20
4-12
-
К
асситерит
7,0
79-85
29
-
32
12
-
22
9-
13
-
Шеелит
6,0 67-85
-
12
-
21
4-12
-
Колумбит
6,0
67-79
-
9-
13
4-11
-
Магн
етит
5
,2
75-91
-
9-
17
3-
13
2-5
Пироп
5,0
85
-
93
20
-
26
15
-
22
9-
17
-
Ильменит
4,7 71-83
-
9
-2
0
5-14
1-4
Пикотит
4,6 75-85
-
11
-
12
4-11
-
М
алакон
4,3
63
-
73
- -
3-5
-
Pyrи
л
4,2
69-75
- -
3-9
-
Альмандин
4,1
83
-
93
16
-
25
8-
15
3-
12
-
Брукит
4,1
67
-
79
- -
3- 7
-
Шпин
ель
3,9 75-79
- -
5-6
-
Лимонит
3,7 75-81
- -
5-7
-
Топаз
3,6
67
-
75
-
6-10 5-7
-
Сфен
3,4
63
-
77
- -
3-4
-
Эпидот
3,4
69-81
- -
3-5
-
Амфибол
3,3
49
-
71
-
6-10 2- 7
-
Турмалин
3,1
73
-
81
-
4-8
3- 5
-
Андалу
зит
3,1
63
-
77
- -
2- 3
-
Биоти
т
3,1
73
-
83
-
5- 7
- -
Актинолит
3,0
45-69
-
5- 7 2-6
-
К
варц
(окатанные
зерна)
2,6
57-93
10
-
21
5-7
з-6
-
К
варц
(неокатанные
зерна)
2,6
60-90
7-17
6-8
3-6
-
Янтарь
1,1
45-81
1- 2
0,5- 2 <0,1
-
42
пирит,
монацит
-
кварц,
ки
новарь-пикотит)
.
У
минера
лов
крупных
фракций
ясно
выражена
связь
межцу
плот
ностью
и
скоростью
падения
в
жидкой
среде,
а
lUIя
мелких
зерен
она
не
имеет
значе
ния.
Ви
димо
,
взаимодей
ствие
субмикроскопических
и
микроскопических
(менее
0,2
мм)
зерен
кристалличе
ского
вещества
с
жидкостью
определяется
иными
свойст-
я
к
ра
м
ш
КС
кр
Р,
Г/СЫ)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
17
О
10
20
вами
-
силами
поверхност-
30
ного
взаимодействия
с
вод-
ной
средой
,
гидрофобностью
и
гидрофильностью
,
способ-
ностью
к
катионно
-
анион
-
40
ному
обмену
и
т
.
д.
Скорость
свободного
падения
минералов
в
жид
кости
представляется
очень
важным
параметром,
ИЗУ<lе
ние
которого
,
на
что
уже
обращалось
внимание
[Ши
ло
,
1956]
,
должно
быть
рас
ширено
.
Это
явление
отно
сится
к
пограничной
облас-
W,
см/с
г.:-:-:1
]
t..:..:..:.LI
PIIC. ] . /.
Гидравлическая
крупность
(W')
минералов
различной
плотности
(р)
[Шумилов
,
Шумовский
,
19751
:
я
-
янтарь
;
к
-
кварц
;
р
-
роговая
обманка
;
а
-
альман
дин
;
м
-
магнетит
;
ш
-
шеелит;
кс
-
касситерит
;
кр
киноварь
;
фракции
з
олота
(мм)
:
/ - 2- 1, 2 - 1-0,5,
з
-
0,5-0,2, 4 - <0,2
ти
находящейся
на
стыке
нескольких
наук
,
и
при
его
исследовании
могут
быть
сделаны
совершенно
неожиданные
открытия
.
Но
все
же
сам
по
себе
показатель
скорости
свободного
падения
минерала
в
жидкости
не
может
слу
жить
единственной
основой
для
понимания
сущности
процесса
разделения
и
осаждения
рудных
компонентов
в
при
родной
обстановке.
Эта
проблема
,
на
мой
взгляд
,
получит
более
четкое
решение,
если будет
использована
и
вели
чина
так
называемой
равнопадаемости,
которая
нашла
широкое
применение
в
обогатительной
практике
[Мацуев,
1958]
.
Физический смысл
параметра
равнопадаемости
состоит
в
том
,
что
для
разных
минералов
с
одинаковой
ско
ростью
свободного
падения
отношение
размеров
(диаметров)
зерен
пропор
ционально
плотности
минералов
и
среды
,
а
также
коэффициентам
сопротив-
ления среды
равно
падающим
зернам:
где
d
1
и
d
2
-
диаметры
равнопадающих
зерен
минералов;
Р!
и
р2
-
плотности
равнопадающих
минералов;
Р
с
ре
д
-
плотность
среды
(жидкости);
1/11
и
1/12
-
ко
эффициенты
сопротивления
среды
движению
зерен
минералов
.
43
Равнопадаемость
,
выраженная
коэффициентом
равнопадаемости,
-
вели
чина,
эффективно
отражающая
комплекс
гидравлических
свойств
минералов
.
Она,
если
можно
так
сказать,
представляет
собой
математическое
выражение
совокупности
признаков,
определяющих
парагенетические
ассоциации
и
раз
нофракционный
состав
минералов
в
каждой
данной
точке
пласта
россыпи
.
Исполь
зуя
эту
зависимость
в
технологии
обогащения,
п
.
В.
Лященко
[19401
пришел
к
выводу,
который
может
быть
полностью
распространен
и
на про
цессы
переноса,
разделения
и
концентрации
рудного
вещества
практически
всех
полезных
ископаемых
при
образовании
россыпей
:
«
Р
азделение
взвеси
по
плотности
независимо
от
размеров
(!
-
Н.
ш
.
)
зерен
осуществляется
,
но
это
му,
конечно,
преnятствует
взаимное
трение
твердых
частиц
и
их
непрони
цаемость
.
Этот,
на
первый
взгляд,
парадоксальный,
случай
разделения
реа
лен
...
Оптимальным
условием
разделения
зерен,
отношение
размеров
кото
рых больше
коэффициента
равнопадаемости,
по
плотности
является
полное
отсутствие
восходящей
струи,
и
оно
тем
более
возможно,
чем
меньше
ско
рость
восходящей
струи»
[цит.
по:
Мацуев,
1958
,
с
.
19].
Однако
в
реальных
условиях
турбулентного
потока
всегда
существует
вертикальная
составляющая
скорости
водного
потока
.
В
этом
случае
помимо
гидравлической
крупности
и
коэффициента
равнопадаемости
для
процесса
дифференциации
частиц
при
обретает
значение
ко
ффициент
равноскоростности
(е),
равный
ко
ффици
енту
равно
падаем
ости
в
степени
3/2:
Приве
денное
выражение
означает,
что
в
реальном
потоке
необходима
еще
некоторая
дополнительная
энергия по
сравнению
с
требуемой
для
разде
ления
минералов
только
в
соответствии
с
их
гидравлической
крупностью
.
В
водном
потоке
с
турбулентной
структурой
вертикальная
составляющая
явля
ется
силой,
способствующей
выносу уже
осевших
на
дно
зерен
минералов
(разумеется,
частицы
тяжелых
и
легких
минералов,
обладающие
начальной
скоростью,
меньшей
скорости
вертикальной
составляющей,
будут
взвешены
и
вынесены)
.
Соотношение
между
геометрическими
размерами
тяжелых
и
легких
частиц
полностью
подчиняется
принципу
равнопадаемости
.
л
.
п
.
Ма
цуев
[1958]
полагает,
что
«твердые
частицы
в
результате
наличия
вертикаль
ной
составляющей,
с
одной
стороны,
непрерывно
взвешиваются,
с
другой
-
осаждаются
из
движущегося
потока
в
постель
с
определенной
силой
»
[с
.
88J
,
которая
является
равнодействующей
двух
сил
-
силы
,
вызванной
вертикаль
ной
составляющей
скорости,
и
силы
тяжести.
В
зависимости
от
режима
потока
при
сохранении
его
общей
структуры
характер
обтекания
минерала
(приграничный
слой)
может
изменяться
.
Дина
мика
взаимодействия
минеральных
частиц
со
средой
в
той
или
иной
степени
определяется
и
различными
свойствами
зерен
(в
том
числе
и
их
размерами)
.
С
этих
позиций
все
природные
минералы
можно
разделить
на
три
группы
.
К
первой
группе
относятся
зерна
(обломки
пород)
такого
размера
,
при
кото
ром
их
обтекание
в
приграничном
слое
турбулентно
,
вторая
группа
имеет
ла
минарный
режим
обтекания,
третья
-
вязко-жидкий
.
44
3.3.
Минералы
в
волноприбойной
зоне
морских
и о
з
ерных
во
д
оемов
По
характеру
седиментогенеза
волноприбойная
зона
отличается
от
об
ласти
развития
флювиальных
процессов
как
в
организованных,
так
и
в
слабо
выраженных
апериодических
руслах.
О
днако
экспериментальный
материал
свидетельствует
о
принципиальном
сходстве
динамики
турбулентного
режима
в
накатывающейся
волне
и
потоках.
Следовательно
,
и
здесь
основные
законы
поведения
минералов
в
водной
среде
сохраняют
свою
силу
.
Т
ак
в
очень
ин
тересной,
корректной
работе
п
.
А.
Во
лкова
[1965
,
с.
346]
экспериментально
получено
уравнение
максимальной
скорости
волны,
при
которой
начинается
массовое
движение
слагающего
пляж
минерального
вещества:
где
и
с
-
срывающая
критическая
скорость
волнового
потока
,
см/с
;
р
-
плот
ность
,
г/см
3
;
d -
диаметр
зерен,
мм;
t -
период
волны,
с
.
Оно
несколько
отличается
от
рассмотренных
выше
выражений
лишь
тем
что
автор
не
учел
параметра
Рейно
льдса.
Во
спроизведенная
же
п
.
А
.
Во
лковым
физическая
модель
сортировки
минерального
вещества
может
быть
получена
лишь
на
основе
равнопадаемо
сти
зерен,
определяемой
их
диаметром,
формой
и
плотностью
.
Действитель
но,
посл
того
как
песчаное
дно
в
опытном
лотке
приняло
волнистую
форму
со
строго
разграниченными
глубокими
вымоинами
и
большими
валами
,
мак
симальные
концентрации
минералов
при
шлись
«на
участки
больших
вымоин
и
на
откосы
валов»
[т
ам
же
,
с
.
348]
.
Такую
картину
может
дать
только
турбу
лентный
поток
с
горизонтальной
и
вертикальной
составляющими
скоростей,
под
действием
которых
легко
взвешиваемые
зерна
вымываются
,
и
таким
об
разом
осуществляется
дифФеренциация
материала
.
Вм
есте
с
тем
необходимо
помнить
,
что
,
несмотря
на
сходство
механизма
переноса,
сортировки
и
концентрации
рудного
вещества
в
речном
потоке
и
волноприбойной
зоне
морей
и
озерных
водоемов,
их
геологическая
деятель
ность
не
может
быть
полностыо
отождествлена,
поэтому
возникающие
в
том
и
в
другом
случаях
россыпи
характеризуются
рядом
отличий
.
Для
иллюстра
ции
эт
их
ра
зл
ичий
можно
привести
план
строения
россыпи
редкометалльных
минералов,
образованной
волноприбойной
деятельностью
в
прибрежной
зоне
[Григорьева
,
1965
,
с
.
268],
и ее
разрез
по
А
-
Б
(рис.
3.
2).
Далее
природная
обстановка
процесса
взаимодействия
минералов
со
средой
и
образование
россыпных
месторождений
в
различных
условиях
будут
рассмотрены
для
золота,
так как
именно
для
этого
минерала
полу«ены
дан
ные
в
результате
специально
проводившихся
полевых
исследований
и
лабо
раторных
экспериментов.
Турбу
лентный
поток,
как
было
отмечено
выше,
представляет
собой
ди
намическую
среду
разделения
и
осаждения
равнопадающих
зерен
ру
дного
вещества
.
В
возникающих
при
этом
парагенезисах,
являющихся
унаследован
ными
ассоциациями
минералов
коренных
месторождений
различных
форма
ций
,
за
счет
процессов
дифференциации
в
водной
среде
изменяются
количе
ственные
соотношения
и
нередко
деформируется
качественный
ряд
.
Т
аким
45
в
А
200 400
м
1A..Ji1
5 1:-:19
штт
2
1Ы&1a16
О
10
!2z3
3
,o
~
.:-17
G
1I
_4
L:]8
Рис
.
3.2.
троение
прибрежной
россыпи
,
сформированной
во
вре
tя
регрессии
(по
Ю
.
д
.
Птушкину)
.
Содержание
полезных
компонентов
в
россыпи
:
1 -
очень
бедное,
2 -
бедное
,
3 -
среднее,
4 -
богатое
;
5 -
линия
профиля
'
строение
россыпи
:
6 -
'Iетвертичны
е
суглинки,
7-
грубозернистые
пески
и
галечники,
8 -
продуктивная
толща
-
средне
-
и
мелко
зе
рнистые
слабо
глинистые
пески,
9 -
темно-зеленые
глины,
/о
-
кварц-глауконитовые
пески
,
11
-
граниты
изменениям
подвержен
и
фракционный
состав
самородного
золота.
Учитывая
высокую
константу
его
гипергенной
устойчивости,
представляется
необ
оди
мым
детально
рассмотреть
те
особенности
минерала,
которые
влияют
на
его
поведение
во
флювиальном
потоке
с
турбулентным
режимом,
в
частности
гидравлическую
крупность
.
Термин
«гидравлическая
крупность
частиц
россыпного
золота
»
впервые
применил
М
.
И.
Львович
[1938,
с
.
92]
в
изложении
результатов
обстоятель
ного
изучения
скорости
падения
в
водной
среде
золотин
различной
крупно
сти.
Его
исследования
выявили
,
что
скорость
осаждения
частиц
золота
одной
ситовой
фракции
колеблется
в
значительных
предела
:
частицы
золота
раз
мером
0,83
мм
обладают
гидравлической
КРУПНОСТbJО
в
пределах
126,2-
454,5
мм/с,
частицы
размером
2,23
мм
-
в
пределах
109
,2-409,7
мм/с
.
ти
расхождения
автор
вслед
за
Р
.
Ричар
дсом
объяснил
формой
зерен
одинакового
размера
.
Р
азличия
их
формы,
исходя
из
того
что
подавляющая
масса
золотин
в
россыпях
имеет
уплощенную
форму,
геометрически
с
одную
с
сегментами
шара,
в
первом
приближении
он
определил
«
КО
ффициентом
формы
»
(К),
представляющим
отношение
диаметра
к
толщине
:
К
= d/II,
где
d -
диаметр
зерна
золота;
h -
толщина
зерна.
Опыты
М
.
И
.
Львовича
(табл.
3.4)
показали
очень
большие
различия
в
скорости
падения
зерен
с
одинаковым
диаметром
в
зависимости
от
величины
46
Та
бл
и
ц
а
3.4
Гцдравлическая
крупность
зе
рен
золота
[Львович,
1938)
Диаметр
х
-
Ко:xj>фlщltент
ДСЙСТВltтCJlЫШЯ
I'ИД
-
Диаметр
х-
Коэффициснт
ДеИСТ8ИТCJ1Ыl3Я
Г
I1Д
-
рен.
мм
формы
р
а
ВЛl1ческая
крyn
-
реи.
ММ
фОРМЫ
ра8JIИ
'
lеск.~я
круп
-
'юсть
,
мм
/
с
ность
.
мм
/с
П
лотность
15
,4
г/см
)
П
лотность
15,4
г
/
см
)
4 18,9 249,5 0,
83
3,0
397,0
4
5.2
662,5
0,
59
5,6 102,7
2,
75
17
,2 217,2
0,59
5,1
130
,6
2,
75
6,5
518,1 0,
37
6,3 95,4
2,
23
12
,5
180
,5
0,
37
5,4
111
,2
2,
23
2,7 530,3
019
5,4
71
3
1,
4
9,4
177,2
1,
84
3,9
484,6
П
лотность
15
г/см)
1,
58
11
,7
167,6
1,
58
3,6 373,3 0,
19
1,8 87,9
1,
29
10
,8
177
,7
01
2,9
78
,9
1,
29
4,6 352,2
1.04
9,5
176
,5
П
лотность
17
г
/
см
)
1,
04
3,6
358,2
0,
83
12
,0
112
,3 0,1
1,3
95
,2
коэффициента
формы,
причем
в
крупных
фракциях
максимальное
и
мини
мальное
значения
скоростей
падения
золотин
(гидравлические
крупности)
отличаются
в
3
раза
и
более,
в
мелких
(d=O, I
мм
и
меньше)
фракциях
отли
чия
менее
заметны
или
вообще
отсутствуют
.
Ин
те
ресно
,
что
иногда
зе
рна
даже
с
р
азличной
плотностью,
но
при
близких
коэффициентах
формы
имеют
почти
о
д
ин
акову
ю
величину
скорости
падения.
Это,
в
частности,
видно
из
экспериментальных
данных
Л.
П
.
М
ацуева
(табл.
3.5).
Проб
лема
гидравлической
крупности
золота
анализировалась
мною
в
самом
общем
виде
[Шило
,
1956],
затем
были
поставлены
более
широкие
ис-
Т
а
б
л
и
ц
а
3.5
Конечная
скорость свободиого
падения
естествеНIIЫХ
зерен
золота
[Мацуев,
1958]
Дllаметр
зе
р
е
н
.
мм
Конечная
скорость
падения
,
Диаметр
зерен
,
ММ
Конечнзя
скорость
падСНI1Я
.
мм
/
с
мм/с
4 516,4
/-
1,
04
208,6/239,8
2,
75
461
,
8/
-
0,
83
141
,
6/
-
2,
23
328,6/370,8
0,59
102,7/142,9
1,84
-/
305,2
0,
37
95,4/
-
1,
58
276,0/300,2
0,19
71
,3/122,4
1,
29
254,3
/-
0,1
-/95
,2
П
ри
м
С ч а
н
и е
.
В
числителе
-
золото
с
плотностью
15,4
г/см
)
,
В
знаменателе
-
с
плот
ностью
17
г
/
см
).
Форм
а
зерен
характеризуется
в
эксперименте
отношением
их
среднего
диамет
ра
к
толшине
,
POBllblM 5- 7,7.
47
~V
.
м
/с
о
0,5
0.4
0.3
0.2
0,\
О
\0
20
'"
.
~J
~1
0з
04
~
5
C::J
11
+
а
D "
30
А
а
40
к.,
Ри
с
.
3.
3.
Распре
деле
ние
гидравлич
еской
крупнос
т
и
ес
тественных
частиц
золота
в за
висимости
от их
уплощенно
сти
:
1-6 -
данные
по
отдельным
рос
с
ыпям
следования
1
Шило
,
Шу
милов,
1970al
,
в
час
т
ности
предпринята
попытка
выяснить
генетический
смысл
гидравлической
крупности
частиц
з
олота
при
образовании
россы
п
й.
Так
,
для
некоторых
месторождений
Западной
Чукотки
опре
деле
ны
фактические
скорости
падения
зерен
в
воде
11
изменения
этого
пока
за
теля
в
зависимости
от
формы
частиц.
П
о
лу
чен
ные
данные
(рис.
З.З)
свидетельствуют
о
ч
етк
о
й
связи
между
степенью
уплощенности
зе
р
ен
и
скоростью
их
п
аден
ия
в
воде.
Значения
скорости
падения
частиц
золота
из
12
россыпей
(для
наг
ляд
ности
график
составлен
по
6
россыпям)
уклады
-
ваются
на
графике
в
по
ле
ограниченном
верхней
и
нижней
кривыми
,
независимо
от
размера
и
мас
сы
ч
астиц
золота.
Р
езультаты
экспериментов
хорошо
совпадают
с
да
нными
М
.
И
.
Львовича
,
хотя
ко
ффициент
формы
(к)
М.
И
.
Львовича
за
менен
ко
эффициентом
уплощенности
частиц
(
К
у
),
включающим
три
измерения
:
дл
ину
(А)
,
ширину
(
В
)
и
толщину
(С):
К
у
=
(А
+
В
)/2
С
- 1.
Если
зерно
имеет
ф
орму
идеального
шара
,
то
К
у
равен
нулю
.
Данны
е
полученные
в
эксперименте
с
естественными
частицами
з
оло
та
россыпей
За
падной
Ч
укотки
(см
.
рис
.
3.
3)
были
уточнены
при
проведении
серии
опы
тов,
результаты
которых
представлены
в
табл
.
3.6
и
на
рис
.
З.4
.
В
процессе
опыт
а
из
золота
(пробность
около
900
,
плотность
18,6
г/см
З
)
о
д
ной
россыпи
было
изготовлено
10
шариков
,
которым
при
расплющивании
придавалась
форм
а
дисков
с
определенным
ко
ффициентом
уплощенности
.
Затем
определялись
скорости
падения
в
воде
этих
частиц
.
О
пыты
пока
зал
и
,
что
при
одинаковой
массе
скорость
падения
зерен
тем
меньше
,
чем
больше
его
ко
ффициент
уп
лощенности
(см
.
рис
.
З.4)
.
Т
аким
образом,
для
золота
выявлено
свойство
равнопадаемости
зе
р
е
н
различных
размеров
и
формы
.
И
менно
в
этом
свойстве
за
ключается
о
д
на
,
но
не
единственная
причина
присутствия
в
россыпных
месторожд
е
ниях
,
в
от
-
48
дельных
их
гнездах
или
небольших
струях
золотин
неодинаковых
размеров
,
т
.
е.
разнофракционного
состава
россыпных
мес
торождений.
Ф
изический
смысл
равнопадаемости
частиц
с
учетом
влияния
их
гидравлической
круп
ности
не
оставляет
сомне
ний
в
том
,
что
так
назы-
ваемые
активные
и
пас-
т
,
м[
о
·
J.jI,
м
/с
г-
--
~:...-----=:..т
-
---т----:.;
:т---
-
0,9
0,8
сивные
фракции
золота
0,7
(на
чем
основывал
свои
теоретические
выводы
и
вытекающие
из
них
поло
жения
по
густоте
разве
дочной
сети
А.
В
.
Хрип
ков)
-
понятия
надуман
ные
.
«Достаточно
пассив
ными,
точнее
россыпеоб
разую
щи
ми
являются
все
фракции
золота,
незави
симо
от
их
крупности,
ес-
ли
они
обладают
очень
малым
ко
ффициентом
уплощенности,
не
превы
шающим
пяти»
[
Ш
ило,
Ш
умилов,
1970а,
с.
1
96].
Сказанное,
разумеется,
справедливо
лишь
для
иде-
ального
случая.
В
природе
на
процесс
россыпеобразо
вания
накладывается
слож-
ный
комплекс
геологиче-
ских
явлений
,
о
которых
будет
сказано
ниже.
И
сследования
Л.
П
.
Ма
цуева,
М
.
И
.
Львовича,
Н
.
А
.
Ш
ило,
Ю.
П
.
Ш
у-
0,6
0,5
9
0,3
0,2
0,1
о
10
20
30
40
PIIC.
З.4
.
Изменение
гидравлической
крупности
экс-
периментальных
частиц
золота
в
зависимости
от
их
массы
(о)
и
степени
уплощснности
(6): 1-
10
-
частицы
различ~IOЙ
массы
(графики
соответствуют
данным
табл
.
3.
6)
милова,
А.
Г.
Шумовского
И
других
специалистов
показали
,
что
разница
ме
жду
минимальными
и
максимальными
значениями
скоростей
падения
у
при
родных
зерен
золота
в
зависимости
от
их
формы,
т. е.
уплощенности
,
на
много больше,
чем
у
других
минералов,
поэтому
выбор
золотом
равнофрак
ционных
«партнеров»
из
различных
минералов
образующих
в
россыпях
па
рагенезисы,
вероятно,
подчиняется
стохастическому
закону.
М
.
И
.
Львович
11938
1,
например,
полагает
,
что
гидравлическая
крупность
частиц
золота
49