Россыпная добыча ( / ˈplæsər / ) [1] — добыча русловых ( аллювиальных ) месторождений полезных ископаемых . [2] Это может быть сделано открытым способом (также называемым открытым способом добычи) или с помощью различного оборудования для земляных работ или туннельного оборудования.
Россыпная добыча часто используется для месторождений драгоценных металлов (особенно золота ) и драгоценных камней , которые часто встречаются в аллювиальных отложениях — отложениях песка и гравия в современных или древних руслах рек , а иногда и в ледниковых отложениях. Металл или драгоценные камни, перемещенные потоком ручья из первоначального источника, такого как жила, обычно составляют лишь незначительную часть общего количества залежей. Поскольку драгоценные камни и тяжелые металлы, такие как золото, значительно плотнее песка , они имеют тенденцию накапливаться в основании россыпных месторождений.
Возраст россыпных месторождений может составлять всего несколько лет, как, например, россыпи золота на пляже Королевы Шарлотты в Канаде, или миллиарды лет, как урановые палеороссыпи на озере Эллиот в пределах Гуронской супергруппы в Канаде. [3]
Содержащий материал в аллювиальной россыпной шахте может быть слишком рыхлым, чтобы его можно было безопасно добывать путем прокладки туннелей, хотя это возможно там, где земля постоянно заморожена . Там, где доступна вода под давлением, ее можно использовать для добычи, перемещения и отделения драгоценного материала от залежей. Этот метод известен как гидравлическая добыча , гидравлическое шлюзование или гидравлическое глушение .
Слово «россыпь» происходит от испанского слова «россыпь» , означающего мелководье или аллювиальное/песчаное отложение, от plassa (место) от средневекового латинского Placea (место), первоначального слова «место» и «плаза» на английском языке. [4] Таким образом, это слово на испанском языке происходит от слова Placea и относится непосредственно к аллювиальным или ледниковым отложениям песка или гравия.
.jpg/1280px-A_placer_mine_at_Alma_in_1880_-_DPLA_-_d36682f6190c8624b01556dfa53bc802_(cropped).jpg)
Альтернативная этимология английское слово происходит от американо-испанского россыпи (россыпь, песчаная отмель), от более раннего Placel , видимо, от устаревшего португальского Placel (россыпь, песчаная отмель). [5]
Россыпи поставляли большую часть золота на большую часть древнего мира. Гидравлические методы добычи, такие как глушение, широко использовались римлянами по всей империи, но особенно на золотых приисках северной Испании после ее завоевания Августом в 25 г. до н.э. Одно из крупнейших мест находилось в Лас Медулас , где семь акведуков длиной 30 миль использовались для разработки россыпных месторождений золота в первом веке нашей эры. [а]
В Северной Америке добыча россыпей была известна в контексте нескольких золотых лихорадок , в частности, Калифорнийской золотой лихорадки и Колорадской золотой лихорадки , золотой лихорадки Фрейзер-Каньона и Клондайкской золотой лихорадки .
Россыпная добыча продолжается во многих регионах мира как источник алмазов, промышленных минералов и металлов, драгоценных камней (в Мьянме и Шри-Ланке ), платины и золота (на Юконе , Аляске и Британской Колумбии ).
Территория, хорошо защищенная от потока воды, является отличным местом для поиска золота. Золото очень плотное и часто встречается в русле ручьев. Многие месторождения золота обрабатываются по-разному. Россыпные месторождения привлекают многих старателей, поскольку их стоимость очень низка. Есть много разных мест, где золото может быть размещено, например, остаточное, россыпное и залежное месторождение.
Остаточные отложения чаще встречаются там, где произошло выветривание скал и где не было воды. Это отложения, которые еще не были смыты или перемещены. Остаток обычно лежит на месте жилы. Этот тип отложений подвергается выветриванию горных пород.
Аллювиальные или элювиальные месторождения являются наиболее распространенным типом россыпного золота и часто являются самыми богатыми. Они содержат куски золота, которые были вымыты из залежи силой воды и отложились в отложениях в водотоках или бывших водотоках или вблизи них. Поэтому они в основном встречаются в долинах или поймах рек.
Залежи на скамейке образуются, когда золото достигает русла ручья. Накопления золота в старом русле ручья, имеющие высокую высоту, называются уступовыми месторождениями. Их можно найти на более высоких склонах, впадающих в долины. Русла сухих ручьев (уступы) могут располагаться вдали от других источников воды, а иногда и на вершинах гор. Сегодня многие горнодобывающие компании сосредоточивают свою деятельность на залежных месторождениях.
Глубокие заходы образуются, когда бывшее русло ручья покрывается более поздними отложениями или магматическими породами в результате извержения вулкана. Примеры существовали на золотых приисках Галгонг и Кресвик в Австралии. Доступ к золотосодержащему гравию осуществляется с помощью шахт и приводов, аналогично методам подземной добычи, но обычно обрабатывается так же, как и россыпное золото. [6] [7] [8] Жар, связанный с потоком вулканической лавы, в некоторых случаях изменил золотосодержащий гравий так, что его нужно было сначала раздробить, чтобы извлечь золото; Пример такого глубокого свинца был найден на Форест-Рифс , также в Австралии. [9] Если растительность была погребена вместе со старым потоком в результате извержения вулкана, воздействие жары и гниения на погребенную растительность может привести к присутствию вредного количества углекислого газа ( H 2 CO 3 ), что и произошло . в глубоком месторождении свинца в Кресвике. [10]
Для добычи россыпного золота и драгоценных камней используется ряд методов, как с точки зрения извлечения минералов из земли, так и с точки зрения отделения их от незолотого или недрагоценного сырья.
Самый простой способ извлечения золота из россыпной руды — это промывка . Эта техника возникла, по крайней мере, во времена Римской империи. [11] При промывке некоторое количество добытой руды помещается в большой металлический или пластиковый поддон, смешивается с большим количеством воды и перемешивается так, что частицы золота, имеющие более высокую плотность , чем другие материалы, оседают на дно резервуара. кастрюля. Более легкий породный материал, такой как песок, грязь и гравий, затем смывается со стенок лотка, оставляя золото. Как только россыпное месторождение обнаруживается путем промывки золота, горняк обычно переходит к оборудованию, которое может быстрее и эффективнее перерабатывать большие объемы песка и гравия. Промывка золота обычно использовалась сама по себе во время золотой лихорадки в Калифорнии ; [12] однако в настоящее время он редко используется для получения прибыли, поскольку даже опытный золотоискатель может переработать только примерно один кубический ярд материала за каждые 10 часов работы. [13]
Коробка-качалка (или «колыбель») имеет больший объем, чем золотая кастрюля; однако его производство по-прежнему ограничено по сравнению с другими методами добычи россыпей. Он способен перерабатывать всего около 3–4 ярдов гравия в день. [13] Он более портативен и требует меньше инфраструктуры, чем шлюзовой короб, поскольку подается не через шлюз, а вручную. Коробка стоит на качалках, которые при покачивании отделяют золото, и эта практика называлась «раскачиванием золотого младенца». Типичная коробка-качалка имеет длину примерно 42 дюйма, ширину 16 дюймов и глубину 12 дюймов со съемным лотком вверху, куда помещается золото. [14] Рокер широко использовался по всей Северной Америке во время ранней золотой лихорадки, но его популярность уменьшилась, поскольку другие методы, которые могли обрабатывать больший объем, стали более распространенными. [13]
Тот же принцип можно использовать в более широком масштабе, построив короткий шлюзовой короб с барьерами вдоль дна, называемыми желобами, для улавливания более тяжелых частиц золота, когда вода омывает их и другой материал вдоль короба. Этот метод лучше подходит для раскопок с использованием лопат или аналогичных орудий для подачи руды в устройство. Шлюзовые коробки могут быть длиной от нескольких футов до десяти футов (обычный термин для коробок длиной более шести футов +/- - «Длинный Том»). Хотя они способны обрабатывать больший объем материала, чем более простые методы, такие как корзина-качалка или промывка золота, это может происходить за счет эффективности, поскольку было обнаружено, что обычные шлюзовые камеры извлекают только около 40% золота, которое они процесс. [15]
Шлюзовой ящик широко использовался во время золотой лихорадки в Калифорнии для крупномасштабных операций. Когда ручьи стали все более истощаться, были разработаны колосниковый и подводный варианты шлюзового короба. Колосник представляет собой набор параллельных стержней, расположенных под углом 45 градусов над главным шлюзовым коробом, которые отфильтровывают более крупный материал. Подводная разновидность включает дополнительные вспомогательные шлюзовые коробки, в которых материал первоначально фильтруется. Затем он проходит через желоб в основной шлюзовой короб, где снова фильтруется. И гриль, и подводный ток предназначены для повышения эффективности и часто используются в сочетании. [13]
Шлюзование эффективно только в районах с достаточным запасом воды и непрактично в засушливых районах. Были разработаны альтернативные методы, в которых для отделения золота от песка использовалась продувка воздухом. Одним из наиболее распространенных методов сухой стирки является мексиканская сухая стирка. Этот метод заключается в укладке гравия на рифленую доску с размещением под ней сильфона. Затем с помощью сильфона продувают доску воздухом, чтобы удалить более легкий материал из более тяжелого золота. [17] Количество гравия, которое можно обработать с использованием мексиканской техники сухой стирки, варьируется от 1 1/2 до 4 кубических ярдов в день и может быть обработано с максимальной эффективностью 80%. [18] Другой формой сухой стирки является « отвеивание ». Этот метод чаще всего использовался испанскими горняками в Америке, и для него требуется только одеяло и ящик с сеткой внизу. Материал сначала фильтруется через коробку, поэтому на одеяло помещается только более мелкий материал. Затем материал одеяла подбрасывается в воздух, так что любой ветерок может сдуть более легкий материал, оставив золото. Хотя этот метод чрезвычайно прост и требует очень мало материалов, он также медленный и неэффективный. [13]
Барабанный барабан представляет собой слегка наклоненную вращающуюся металлическую трубку («секция скруббера») с сеткой на выпускном конце. Подъемные стержни, иногда в виде металлических уголков, прикрепленных болтами, прикреплены к внутренней части секции скруббера. Руда подается в приподнятый конец барабана. Вода, часто под давлением, подается в секции скруббера и сита, и сочетание воды и механического воздействия освобождает ценные минералы из руды. Минеральная руда, которая проходит через сито, затем концентрируется в более мелких устройствах, таких как шлюзы и отсадочные машины. Более крупные куски руды, не прошедшие через сито, можно транспортировать в штабель с помощью конвейера.
Масштабное отсев россыпного золота из больших объемов россыпных месторождений можно осуществить с помощью механических экскаваторов. Первоначально эти земснаряды представляли собой очень большие лодки, способные перерабатывать огромное количество материала; однако, поскольку золото в наиболее легкодоступных районах все больше истощается, гораздо более распространенными стали меньшие и более маневренные драги. [13] Эти земснаряды меньшего размера обычно работают путем всасывания воды и гравия через длинные шланги с помощью насоса, где золото затем можно отделить с помощью более традиционных методов, таких как шлюзовой короб. [13]
В районах, где земля постоянно заморожена , например, в Сибири, на Аляске и Юконе, россыпные месторождения могут разрабатываться под землей. [20] Поскольку в противном случае мерзлая земля слишком твердая и твердая, чтобы ее можно было добывать вручную, исторически костры разводились для того, чтобы оттаять землю перед ее копанием. [20] Более поздние методы включают впрыскивание струй пара («точек») в замерзшие отложения.
Доступ к глубоким залежам осуществляется методами, аналогичными традиционным подземным разработкам.
Хотя эта процедура и не требуется, технологическую воду можно непрерывно рециркулировать, а руду, из которой были извлечены искомые минералы («хвосты»), можно утилизировать. Хотя эти процессы переработки и рекультивации более распространены в современных россыпных горнодобывающих предприятиях, они все еще не применяются повсеместно.
Раньше технологическая вода обычно не перерабатывалась, а отработанная руда не утилизировалась. Остатки римского россыпного золотого рудника в Лас Медулас настолько впечатляющи, что оправдывают присвоение этому месту статуса Всемирного наследия ЮНЕСКО . Методы, используемые римскими горняками, описаны Плинием Старшим в его работе Naturalis Historia , опубликованной примерно в 77 году нашей эры. Автор был прокурором региона и поэтому, вероятно, был свидетелем масштабной гидроразработки россыпных месторождений. Он также добавил, что местное озеро Каруседо было сильно заилено в результате добычи полезных ископаемых.
Активисты-экологи описывают гидравлическую форму добычи россыпей как экологически разрушительную из-за большого количества ила, которое она добавляет в ранее чистые текущие ручьи (также известный как «метод Далонеги»). [21] Большинство россыпных рудников сегодня используют пруды-отстойники , хотя бы для того, чтобы обеспечить достаточное количество воды для проведения шлюзовых операций.
В Калифорнии с 1853 по 1884 год «гидравлическое облизывание» россыпей удалило с золотых приисков огромное количество материала, который был унесен вниз по течению и поднял уровень частей Центральной долины примерно на семь футов в пострадавших районах и осел на долгие годы. бары толщиной до 20 футов в некоторых частях залива Сан-Франциско . Этот процесс вызвал оппозицию, назвавшую себя «Ассоциацией по борьбе с мусором». В январе 1884 года дело North Bloomfield Mining and Gravel Company запретило сбрасывать мусор в ручьи, и мания гидравлической добычи полезных ископаемых в золотой стране Калифорнии подошла к концу. [22]
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )