1.2 Роль подземных вод в формировании кор выветривания и их золотоносности

Глинистые минералы кор выветривания образуются в результате взаимодействия первичных силикатов с подземными водами. Вот некоторые типичные реакции:

Альбит в каолинит:

2Ca[Al2Si2O8]+6H2O=[Al4Si4O10](OH)8+2Ca2++4OH-.

Альбит в монтмориллонит:

7Na[Al2Si2O8]+6H2O+26H2O=3Na0,33Al2,33Si3,67O10(OH)2+10H2SiO4+6Na+6OH-.

Калиевая слюда в гиббсит:

2KAl2Si3O10(OH)2+20Н2O=3Аl2O3 3H2O+2K++6H4SiO4+2OH-.

На основе изучения равновесий в системе горные породы - природные воды по большинству регионов мира С.Л. Шварцев [35] установил, что подземные воды всегда неравновесны с первичными силикатами и равновесны с вторичными минералами силикатного ряда. Иными словами, вторичные силикаты при взаимодействии воды с первичными горными породами образуются непрерывно, а не откладываются только потому, что срок пребывания их вводе при интенсивном водообмене недостаточен для отложения.

При выполаживании рельефа скорость водобмена уменьшается и равновесие в системе вода-горные породы смещается в сторону возможности выпадения глин, так как срок пребывания равновесных вторичных силикатов в воде увеличивается, да и сами воды меняют состав в сторону увеличения минерализации и кислотности. В результате начинается выпадение глинистых минералов из раствора. Первым выпадает каолинит, затем гидрослюды, а в последнюю очередь -- монтмориллонит [35]. При переменном характере выполаживания некоторые члены ряда могут выпадать. В зависимости от состава исходных пород могут образовываться другие минеральные ассоциации.

При продолжении режима выполаживания подземные воды становятся все более неравновесными с первичными силикатами и интенсивность их растворения растет. После прекращения гравитационного потока воды переходят в поровую фазу, и преобразование первичных силикатов во вторичные происходит прямо на месте, образуя так называемые структурные коры выветривания. В них нередко сохраняется первичная структура пород, подвергшихся преобразованию в глины кор выветривания. Примером такого структурного аллювия являются превращенные в глину гальки Петровской россыпи, а также гальки древней россыпи р. Сивагли, сохранившие структуру гранитоидов [1].

Накопление золота в верхних частях месторождений широко известно [14, 15, 20, 21]. Примеры такого обогащения имеются и в Амурской области (пиритовая сыпучка на Золотогорском месторождении, высокие содержания золота в глинистом аллювии Покровского и Буриндинского месторождений и др.).

Обогащение верхних частей месторождений золотом происходит, безусловно, с участием подземных и поровых вод [20]. Золото растворяется поровыми водами в нижних частях месторождения, переносится ими и отлагается при встрече с гравитационными водами из-за неравновесности поровых вод с гравитационными.

Крупность золота и форма его в породах также зависят от скорости водообмена.

Крупность золота в россыпях, образовавшихся за счет смыва верхних обогащенных частей месторождений, тоже, по-видимому, зависит от скорости водообмена. В россыпях, в районах сильно расчлененного рельефа, например, Унья-Бомских, - золото очень крупное, в слаборасчлененных районах, - например, в Сутарском, - мелкое, а в равнинных районах, - например, вблизи г. Свободного, - микроскопическое. Не рассматривая специально этот вопрос, остановимся на поведении золота при уменьшении скорости водообмена. Если при высоком водообмене золото осаждается в верхней части месторождений в виде золотин и самородков, то в условиях формирования над месторождением коры выветривания оно активно сорбируется глинистыми образованиями, обогащая глинистую часть пород над месторождением. Характерный пример - Покровское месторождение. Крупнейшее месторождение в Якутии - Куранахское, руды которого представлены, главным образом, глинистой фракцией, эксплуатируется способом цианирования, поскольку золото в рудах в основном сорбированное [1].

Из сказанного следует, что в условиях формирования кор выветривания над золоторудными месторождениями образуются участки глинистых пород с промышленными содержаниями сорбированного золота, которые сами могут являться объектами эксплуатации [1].

Кроме того, по результатам спектрохимического анализа, проводимого А.В. Мельниковым и др. [34] было установлено, что в ряде россыпей (Чагоянский, Ивановский и другие золотоносные узлы) глинистая составляющая россыпей содержит от 1 до 300 г/т золота, что тоже может иметь немалое практическое значение, особенно в древних крупных россыпях. Кроме того, возрастает значение погребенных древних россыпей [1].

В процессе полевых работ ими же производились донное опробование и опробование глинистых бортов долин одновременно со шлиховым опробованием. Свободного золота не обнаружено.

Важно, что золото сорбируется совместно с сопутствующими ему элементами-спутниками и при транспортировке таких глин поверхностными водами не разделяется. Это увеличивает поисковую роль донных осадков.

Все анализы на золото (спектральные и спектрохимические) произведены в лаборатории спектрального анализа Дальневосточного института минерального сырья.

Результаты этих работ изложены при описании золотоносных узлов А.В. Мельниковым [34].