В геологии россыпное месторождение или россыпь — это скопление ценных минералов, образованное путем гравитационного разделения из определенной исходной породы во время осадочных процессов. [1] Название происходит от испанского слова placer , что означает « аллювиальный песок». Добыча россыпей является важным источником золота и была основным методом, использовавшимся в первые годы многих золотых лихорадок, включая Калифорнийскую золотую лихорадку . Типы россыпных месторождений включают аллювий , элювий , пляжные россыпи, эоловые россыпи и палеороссыпи. [2]
Материалы россыпей должны быть как плотными, так и устойчивыми к процессам выветривания . Для накопления в россыпях минеральные частицы должны иметь удельный вес выше 2,58. [1]
Россыпные среды обычно содержат черный песок , заметную блестящую черную смесь оксидов железа, в основном магнетита с переменным количеством ильменита и гематита . [3] Ценные минеральные компоненты, часто встречающиеся с черными песками, - это монацит , рутил , циркон , хромит , вольфрамит и касситерит . [3] Ранние горнодобывающие операции, вероятно, были результатом россыпных месторождений, поскольку они были легкодоступны и имели потенциальный размер. [2] События, известные как золотая/алмазная лихорадка, были вызваны россыпными месторождениями и оказались многочисленными. [2]
Россыпные минералы определяются как имеющие удельный вес выше 2,58. [1] Отделение ценных минералов от наиболее распространенного неэкономического минерала, кварца , зависит от разницы в удельном весе / плотности . Процесс выветривания позволяет накапливать россыпные минералы, в то время как менее плотный материал, такой как кварц, вымывается.
Твердость позволяет россыпным минералам противостоять механическому разрушению и потере массы от истирания во время транспортировки. [1] Желательна твердость выше, чем у кварца, однако такие вещества, как золото, обычно деформируются и образуют самородки неправильной формы, когда подвергаются механическому воздействию. [1]
Химическая стабильность важна для минерала россыпи, чтобы противостоять химическому распаду, такому как окисление . Минералы, не обладающие химической стабильностью, будут образовывать менее желательные изменения при химическом распаде. [1]
Аллювиальные россыпи образуются в речных или ручьевых отложениях. Другое название аллювиальных россыпей — ручьевые россыпи. [2] Типичные места для аллювиальных золотых россыпных месторождений — внутренние изгибы рек и ручьев ; в естественных впадинах; на изломе склона ручья; основание уступа , водопада или другого барьера. Ручьевые россыпи являются наиболее экономичными и распространенными типами россыпей и в прошлом обеспечивали многих богатствами.
Аллювиальные россыпи образуются в результате отложения плотных частиц на участке, где скорость движения воды остается ниже необходимой для их дальнейшей транспортировки.
Для образования россыпного месторождения желаемые частицы должны иметь заметный контраст плотности с пустой породой, которую можно транспортировать от места ловушки. [1] Только если месторождение провеивается таким образом, можно концентрировать минералы до экономически выгодных уровней.
Пляжные россыпи образуются в песке и гравии, отложенных вдоль края больших водоемов, и обычно встречаются там, где ручьи или реки впадают в большой водоем. [2] Материалы собираются в виде пляжных россыпей под действием непрерывных волн и течений. [2] Некоторые важные примеры пляжных россыпей включают черные пески Орегона, месторождения золота в Номе, Аляска , цирконовые пески в Бразилии и Австралии, а также алмазный морской гравий в Южной Африке. [ необходима ссылка ]
Золотоносные пляжные россыпи состоят из больших полос черного песка и, как правило, постоянно меняются в результате штормов или спорадического воздействия волн. [4] Обычно пляжные россыпи заселены ильменитом и магнетитом , однако золото, платина и хромит встречаются в разных количествах. [4] Некоторые из самых продуктивных пляжных россыпей считаются древними пляжами, которые теперь находятся далеко от воды, эти россыпи больше не меняются из-за штормов и приливов, а из-за ветра и осадков. [2]
Элювиальные россыпи представляют собой месторождения металлов, образовавшиеся на склонах холмов и склонах, выветренных дождями и ветром. [2] Более легкие материалы уносятся и выветриваются, оставляя концентрации ценных металлов. [4]
Элювиальные россыпи, как правило, недостаточно велики для крупномасштабной добычи, однако в одном случае в Неваде велась крупномасштабная добыча золота на основе россыпных месторождений в Раунд-Маунтин . [4]
Эоловые россыпи — это ценные минералы, которые можно найти в засушливых регионах, освобожденных от исходной породы ветром. [5] Ветровая эрозия оставляет цементоподобное вещество, в котором находятся такие материалы, как золото. Ветер сдувает песок и грязь, оставляя отложения близко к поверхности. [6] Исторически эоловые россыпи разрабатывались шахтерами вручную с помощью простых инструментов из-за близости к поверхности и небольшой концентрации. [4]
Эоловые россыпи распространены в Австралии и на западе США, где климат засушливый, а поверхность относительно ровная, поэтому основной силой эрозии является ветер.
Палеороссыпные месторождения — это месторождения минералов из всех вышеперечисленных типов россыпей, которые возникли миллионы лет назад. [7] Эти месторождения обычно находятся очень глубоко под землей в древних руслах рек, на пляжах или склонах. [7] Бассейн Витватерсранда в Южной Африке является крупнейшим месторождением золота в мире и считается палеороссыпным месторождением, в нем было добыто более 1,5 млрд унций золота. [7] Бассейн Витватерсранда считается древней аллювиальной россыпью. [7]
Вещества, добываемые в промышленных масштабах из россыпных месторождений, включают:
Кимберлиты являются основным источником алмазов. Кимберлиты представляют собой длинные «трубы» лавы, поднятые из мантии , где алмазы образуются при высоких температурах и давлении. Затем эти алмазы выветриваются из источника и вымываются аллювиальными процессами (переносятся водой) в источник, который становится месторождением алмазов. Аллювиальные месторождения алмазов добываются после удаления вскрышных пород с верхней части богатого слоя алмазов и гравия. Примерно 10 процентов алмазов добываются из аллювиальных россыпных шахт . [8] Упомянутый выше бассейн Витватерсранда в Африке является признанным аллювиальным месторождением алмазов.
