» » Косовые (аллохтонные) россыпи

Косовые (аллохтонные) россыпи

11.08.2016

Механизм образования косовых аллювиальных россыпей существенно иной, нежели пластовых. Возникновение концентраций этого типа связано главным образом с проявлением следующих двух процессов. Первый состоит в отложении отсортированных по гидравлической крупности песков и крупных алевритов путем выпадения из взвесей и полувзвесей в местах снижения скоростей водного потока. Сортированность по гидравлической крупности (или по равнопадаемости) предопределяет, как известно, совместное нахождение разных по размеру зерен в зависимости от удельного веса минералов и формы частиц. Причем эта зависимость неодинакова для зерен мелких, средних и крупных. Так, для частиц мельче 0,15 мм конечная скорость падения (V) прямо пропорциональна разности плотностей частицы и среды и квадрату диаметра частицы: V = 545 (σ—1)d2 мм. Коэффициент равнопадаемости двух зерен, размер которых лежит в интервале 0,15—1,5 мм, пропорционален отношению диаметров и обратно пропорционален отношению удельных весов минералов минус плотность среды: ln = d1/d2 = (δ2—1)/(δ1—1). Из этого следует, что в первом случае диаметр зерна кварца в 1,6, а во втором— в 2,6 раза больше, чем диаметр равновеликого ему зерна магнетита. Второй процесс связан с первым и заключается в смывании с поверхности слойков таких сортированных песков, более крупных зерен легких минералов и концентрации более мелких зерен тяжелых минералов. Смывание осуществляется относительно тонким слоем сравнительно медленно движущейся воды, имеющим ламинарную структуру течения (рис. 82, а, б). Оно обусловлено резким падением градиентов скоростей в тонком граничном слое воды (рис. 82, в), поскольку известно, что транспортирующая сила потока пропорциональна шестой степени его скорости. Таким образом, при возрастании скорости воздействия на частицу в 1,5 раза транспортирующая сила возрастает в 10, а при двойном возрастании сила увеличивается в 64 раза. В целом этот механизм концентрации близок процессу доводки шлихов на старательском лотке, в связи с чем и предлагается россы-пи, образованные подобным путем, называть россыпями шлиховой ко-совой концентрации.
Косовые (аллохтонные) россыпи
Косовые (аллохтонные) россыпи

В общем виде описанный механизм можно представить как остановку переносимого рекой рыхлого материала алевро-песчаной размерности на участках спада течения в виде кос, береговых отмелей и т. д., последующего смыва с поверхности таких отмелей и кос зерен относительно легких породообразующих минералов и одновременного обогащения верхнего слоя осадков зернами тяжелых полезных минералов (рис. 83). Успешному протеканию его благоприятствует преобладание в составе кристаллических пород исходного субстрата мелких минералов. Именно этим обстоятельством Н.М. Страхов объясняет тот факт, что пески и алевриты обычно сложены мономинеральными зернами: кварцем, полевыми шпатами, различными «тяжелыми» минералами (рис. 84). Во фракции крупнее 1 мм резко преобладают обломки пород. В самом тонком пелитовом материале резко возрастает содержание мусковита и глинистых минералов и столь же быстро падает содержание обломочных зерен, что объясняется возрастанием скорости растворения и разложения обломочных минералов при сильном их измельчении.
Косовые (аллохтонные) россыпи
Косовые (аллохтонные) россыпи

В силу ряда причин и в первую очередь широкого развития песчаных и алевритовых осадков подобные концентрации более характерны для равнинных рек. В этом сказывается продольная речная дифференциация обломочного материала. Ho несравненно большую роль в формировании таких косовых россыпей играет поперечная дифференциация, которая, по мнению Е.В. Шанцера, проявляется в равнинных реках особенно широко. Судя по имеющемуся материалу, наиболее благоприятным участком для протекания, процессов естественного шлихования служит приурезовая полоса песчаных отмелевых равнинных рек. Именно здесь чаще всего отлагаются тонкозернистые мелко-косослоистые пески и алевриты, содержащие тонкие линзочки и прослойки черного шлиха. Образование естественных черных шлихов у самой кромки воды можно наблюдать по берегам любой реки. При этом можно видеть, что определенная роль в смывании более легких зерен принадлежит мелким волнам. По существу, мы имеем здесь миниатюрные копии озерных и морских пляжей (микрофации же речных пляжей в аллювиальных фациях не выделяются). В некоторых случаях подобные концентрации отмечаются в полого-горизонтально-волнистых алевритах, отложившихся, судя по слоистости (табл. 44, рис. 85), на пойме, вблизи действующего русла, что идет в разрез с высказываниями И.П. Карташова о том, что косовые россыпи не могут образоваться на пойме и что косовый металл не может переноситься во взвешенном состоянии. Перенос тонкого золота наблюдается в некоторых золотоносных реках: есть случаи, когда оно задерживается в дернине низкой поймы. Русловые фации равнинных рек для формирования таких аллохтонных концентраций неблагоприятны. Эксперименты Н.В. Разумихина и З.Н. Тимашкова показали, что в процессе движения отдельных аллювиальных гряд может происходить некоторое разделение минералов по весу. Ho так как на дне реки эти мелкие гряды непрерывно сменяют одна другую, общего обогащения в русловом пристрежневом аллювии, как правило, не происходит.
Состав сформированных таким способом концентратов определяется составом слагающих водосборные площади пород и степенью развития на этих площадях коры химического выветривания. В развитых относительно свежих породах они будут представлены магнетитом, титаномагнетитом и обычными породообразующими минералами. При перемыве продуктов площадных кор выветривания резко преобладают устойчивые к химическому выветриванию минералы: ильменит, циркон, рутил. Именно поэтому, например, для образования ильменит-цирконовых россыпей косового (аллохтонного) подтипа особенно благоприятны эпохи максимального проявления процессов глубокого химического выветривания, «очищающих» тяжелую фракцию от таких относительно мало устойчивых к выветриванию минералов, как магнетит, амфиболы, эпидот и т. д. И напротив, для подобных концентраций современных предгорных рек более характерны магнетит-амфибол-эпидотовые минеральные ассоциации.
Косовые (аллохтонные) россыпи

Косовые россыпи по строению и составу также существенно отличаются от пластовых россыпей. Они, как уже отмечалось, сложены более подвижными мелкими (первые доли миллиметра) зернами тяжелых минералов и тонкими чешуйками золота весом в сотые доли миллиграмма.
Другой особенностью косовых россыпей является непостоянный их характер, меняющийся чуть ли не в каждое половодье. Именно россыпи, сложенные зернами полезных минералов, значительно меньших размеров, чем пластовых, следует относить, по мнению Ю.А. Билибина, к косовым россыпям: «Часто совершенно неправильно называют косовыми россыпями участки русловых россыпей, расположенные на косах и отмелях — береговых или серединных, хотя бы они и содержали пластовый металл. Подобные россыпи в процессе своего развития превращаются в обычные долинные и ничего общего с россыпями косового металла не имеют». Такими русловыми, а не косовыми россыпями, слагающими островные и прибрежные галечниковые отмели — косы, являются развитые в реках северо-востока Сибирской платформы россыпи алмазов и пиропа, располагающиеся, по данным Б.Н. Леонова и Б.И. Прокопчука, вблизи коренных источников или вторичных коллекторов.
Косовая золотоносная россыпь, по Ю.А. Билибину, представляет собой чередование тонких (сантиметры и миллиметры) пластиков и линзочек, обогащенных металлом со слоями пустого аллювия. Общая мощность металлоносной косы обычно равняется дециметрам или нескольким метрам. П.К. Яворовский так описывает одну из золотоносных кос на р. Зее: «На самом гребне косы, сложенной из относительно крупного песка, имеющей от гребня пологое падение в обе стороны, отложился тонкий сплошной слой черного шлиха, состоящего из одномерных и по объему меньших, нежели кварцевые песчинки, зерен магнетита, а поверхность этого слоя при близком рассмотрении оказалась покрытой довольно многочисленными ярко блестящими тонкими золотыми пластинками. Песок и шлих были сильно влажны, очевидно, что вода только что скатилась с них». В составе такого черного шлиха, кроме магнетита, обычно присутствуют ильменит и титаномагнетит.
Косовые россыпи оторваны от пластовых как по разрезу, так и по течению. Они занимают верхние части разрезов, приурочиваясь к пескам фаций кос и отмелей руслового аллювия и алевритам нижних частей пойменного аллювия. Приуроченность обогащенных тяжелыми минералами горизонтов к верхним частям аллювиальных разрезов, сложенных мелко- и тонкозернистыми хорошо отсортированными косо-и горизонтально-волнисто-слоистыми песками и алевритами, отмечается и в третичных ильменит-цирконовых россыпях аллювиального косового генезиса. На рис. 85 приведены разрез и распределение в нем тяжелых минералов и гранулометрических констант по одной мелкой (непромышленной) комплексной россыпи палеогенового возраста, расположенной в 100 км к северу от предгорий Кузнецкого Алатау. Из рисунка видно, что разрез этой 15—20-метровой пачки аналогичен типичному разрезу перстративной поймы равнинной реки. Вверх по разрезу сортированность осадков, содержание ильменита и циркона возрастает, а размер обломочных зерен уменьшается. Более сложное, но в целом близкое строение, судя по данным В.В. Лаврова и Е.И. Соболевой, имеют древнеаллювиальные косовые ильменит-цирконовые россыпи Тургайской впадины, приуроченные к отложениям индрикотериевой свиты среднего олигоцена и удаленные от возможных источников питания на расстояния до 200 км. Россыпи представляют собой совокупность отдельных металлоносных линз, приуроченных к хорошо сортированным мелкозернистым пескам и алевритам. Сложены они рудными зернами, размером 0,01—0,5 мм, плохо отмываемыми в лотке.
Более или менее существенные скопления косовых россыпей золота можно ожидать в реках, в водосборных бассейнах которых регионально проявлена золоторудная минерализация с тонким золотом типа сульфидизированных черных сланцев, сульфидизированных пород по тектонически ослабленным зонам и т. д. Так, по данным В. К. Флерова, источником косовой золотоносности р. Вилюй служили палеозойские сульфидизированные траппы, р. Томи — «импреньированные колчеданами сланцы», р. Нюкжи — кристаллические ленточные сланцы и р. Зен — архейские ортогнейсы. В этом случае россыпи могут быть удалены на значительные расстояния от питающих источников. По тем же данным, удаленность достигает по р. Зее — р. Вилюю — 400 и р. Томи — 300 км. Размыв же концентрированного, но локального коренного источника, нередко сопровождаемого пластовыми россыпями, может по всей вероятности, привести лишь к возникновению мелких концентраций косового золота, причем удаленных на значительно меньшие расстояния (десятки километров).
Таким образом, в отличие от пластовых россыпей, имеющих остаточный характер накопления и образующихся на начальных стадиях аллювиального преобразования в непосредственной связи с разрушающимся источником, образование косовых россыпей обусловлено в основном гидродинамическими условиями среды осадконакопления. Их возникновение является результатом высокой степени сортированности и сепарации минералов по удельным весам и в наибольшем объеме осуществляется на конечных стадиях речного переноса обломочного материала. С тем, чтобы подчеркнуть механизм формирования подобных россыпей как результат естественного шлихования, мы предложили называть их россыпями шлиховой концентрации. Однако этот термин вызвал ряд возражений, поскольку на Северо-Востоке слово «шлиховой» употребляется в противоположном смысле (например, «шлихуемым» называют крупное легко улавливаемое промириборами золото, образующее россыпи гравитационной концентрации). Во избежание путаницы нам кажется более удобным именовать их россыпями шлиховой косовой концентрации.