Глубокозалегающие россыпи Дальневосточного региона России как современные объекты открытой разработки

УДК 622.013

Д.Г. Данильченко, Г.В. Секисов

ГЛУБОКОЗАЛЕГАЮЩИЕ РОССЫПИ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РЕГИОНА РОССИИ КАК СОВРЕМЕННЫЕ ОБЪЕКТЫ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ

Основные золотороссыпные объекты Дальнего Востока характеризуются разнообразием условий их образования и воздействия на них региональных климатических условий. Наиболее богатые россыпи, расположенные вблизи районов с развитой инфраструктурой, уже, как правило, отработаны, поэтому вовлекаются в эксплуатацию новые типы россыпей, ранее не относившихся к промышленным объектам, - литориальные, техногенные и др., а также аллювиальные россыпи более сложного строения, с большой мощностью вскрышных пород, менее богатые, содержащие значительную долю золота мелких фракций. Это обстоятельство является главной причиной, значительно усложняющей процесс разработки таких месторождений, требующей поиска новых эффективных технологических решений, как на этапе выемки продуктивных горных масс, так и при подготовке их к обогащению.

К настоящему времени на территории России, выявлены, разведаны и в различной степени освоены многие тысячи россыпных объектов (месторождения россыпей и россыпепроявлений) различных видов минерального сырья, образующих в совокупности районы, зоны и провинции россыпеминеральных образований. Стандартным подходом в изучении особенностей их пространственного размещения, эволюции и геолого-экономической оценки был и остается до настоящего времени узкий специализированный (моно-металльный) подход, отвечающий задачам оценки запасов и ресурсов определенного вида минерального сырья, при котором не учитываются (или учитываются в малой мере) возможное совмещение разнотипной россыпной минерализации в пределах россыпеносных площадей различного ранга и ценность попутных компонентов, содержащихся в россыпях. Вместе с тем большинство россыпных провинций на территории России являются полиминеральными комплексами при доминировании одного или нескольких полезных

компонентов в россыпях, что определяет важнейшее значение сопряженного анализа россыпных объектов и площадей с разным минерагеническим профилем (табл. 1).

Проблема изучения и освоения комплексных и тем более сложнокомплексных россыпей относится к числу актуальных в связи с возможностью попутной добычи смежных полезных ископаемых многих дефицитных металлов, драгоценных камней и некоторых других полезных компонентов.

В золотороссыпных месторождениях нередко отмечается присутствие различных полезных компонентов. Однако, к сожалению, не производились специальные поисково-оценочные или ревизионные работы по определению масштабов комплексного россыпе-образования, выделением групп полезных компонентов и ареалов возможных концентраций их в россыпях для попутной или самостоятельной добычи.

В то время как россыпеминеральные образования являются носителями благородных, редких, редкоземельных, радиоактивных металлов и рассеянных элементов.

Практически все группы редких металлов имеют промышленное значение, но россыпеобразующими являются лишь минералы тория, ниобия, тантала и циркония.

Основным носителем тория в промышленных россыпях является монацит. В аллювиальных отложениях он входит в состав комплексных россыпей с цирконом, апатитом и некоторыми другими минералами. Крупномасштабных россыпей в кайнозойских аллювиальных отложениях не образует. Возможно попутное извлечение из отходов, шлихов-концентратов переработки золотоносных и платиновых россыпей.

На Дальнем Востоке в золотоносных россыпях цирконий (совместно с титаном) обнаружен в повышенных количествах в 95% изученных проб. Имеющиеся геолого-металлогенические факторы не позволяют уверенно обосновывать промышленные аллювиальные циркониеносные россыпи, но вполне возможно получение комплексных концентратов с высокими содержаниями циркониевых минералов при переработке россыпей золота и платины и прежде всего золото-титан-циркониевые.

63

Таблица 1

Группы и подгруппы россыпеминеральных образований региона

Россыпеминеральные образования

Группа Подгруппа Область распространения

Индекс Наименование Индекс Наименование

1-1 Мономинеральные россыпи 1-1а Мономинеральные по полезному компоненту Распространены во многих субрегионах

1-1б Мономинеральные по полезному ископаемому

П-П Комплексные россыпи П-Па Комплексные по полезным компонентам, но мономинеральные по полезному ископаемому Широко распространены в пределах региона

П-Пб Комплексные по полезным ископаемым, но мономинеральные по полезному компоненту

Ш-Ш Сложнокомплексные россыпи Ш-Шп Различной степени комплексности, как по полезным компонентам, так и по полезным ископаемым Распространены в ряде районов регионов

Минералы-носители редкоземельных металлов_накаплива-ются в аллювиальных россыпях различных типов, они не образуют в них самостоятельных промышленных концентраций, а входят в состав месторождений золота и платины, из концентратов шлихов которых они могут извлекаться. В заметных количествах в некоторых шлихах золотороссыпных месторождений Дальнего Востока обнаружены церий и лантан (до 1%), что связано с повышенными концентрациями монацита. В единичных пробах шлихов россыпей обнаружены иттрий, иттербий, лютеций. Повышенные содержания могут быть выявлены в современных и древних россыпях.

Из групп рассеянных элементов в единичных пробах месторождений обнаружены кадмий, скандий, индий, теллур и во многих пробах селен. Повышенные содержания перечисленных металлов связаны с присутствием сульфидных минералов (галенита, сфалерита, халькопирита и некоторых др.) При высокой их концентрации в россыпях возможно рентабельное попутное извлечение отдельных минералов - носителей рассеянных металлов.

Выделяемые многими исследователями генетические типы золотороссыпных месторождений определяются геологическими условиями их формирования, положения в геоморфологических структурах, однако при этом не отражают особенности строения, морфологию золотоносных залежей, протяженность, мощность, глубину залегания и т.п. Все эти сведения являются базовыми при определении промышленного типа месторождения. Необходимость повышения эффективности их освоения требует более углубленного их классифицирования по геолого-промышленным признакам, которые должны отражать как продуктивность и качество россыпей, так и возможные наиболее рентабельные способы разработки (табл. 2).

В группе глубокозалегающих золотороссыпных месторождений выделены три их типа, которые реально диагностируются и в различных объёмах эксплуатируются. Месторождения 1-го типа достаточно широко распространены в регионе (Амурская область, Нижнее Приамурье, Пильда-Лимурийский район).

Они локализованы, как правило, в долинных структурах зон контрастных знакопеременных блоковых движений. Золотоносные пласты перекрываются четвертичными делювиальноаллювиальными или аллювиальными отложениями.

65

Таблица 2

Промышленные типы глубокозалегающих

Промышленный тип россыпи Генетический тип россыпи Геотектоническое положение россыти Морфоструктурный тип россыти Состав вмещающих пород Гранулометрия и содержание золота

I-I Россыпи современных речных долин и впадин Аллювиальный: террасовые; увальные; в глубоких тальвегах (перстративная и кон-стративная фазы развития речных долин) Инверсионные зоны складчатых областей, шовные зоны, рифтогенные депрессии, зоны сочленения геоблоков Пластовые, лентообразные, гнездовые, изомет-ричные, рассредоточенные, одно- и многоярусные, в т.ч. и частично эродированные Пески, щебень, гравий, илы, алевриты Крупное, мелкое и тонкодисперсное золото. Содержание золота рядовые и высокие, до многих граммов на 1 м3

II-II. Россыпи расположенные за пределами современной речной сети Аллювиальный: поверхностей выравнивания; водораздельных плато; поднятых древних речных сетей Пологие своды

Ш-Ш. Россыпи отрицательных (опущенных) морфострук- тур Россыпи различного генезиса, перекрыты кайнозойскими делю-виально-пролюви-альными, озёрными, моренными, дельтовыми отложениями или базальтовыми покровами Области длительных погружений платформ, унаследованные прогибы складчатых областей

Золотоносные россыпи обычно многоярусные, причём приплотиковые залежи богаче и продуктивнее. Глубины до плотика варьируют в пределах 15-25 м, редко - до 30-35 м.

Месторождения 2-го типа по особенностям формирования, глубинам, морфологии залежей аналогичны россыпям 1-го типа. Существенное отличие связано с тем, что рассматриваемые россыпи и соответствующие структуры аккумуляции смещены за пределы современных речных долин и локализованы в их бортовых зонах или на водоразделах. Конфигурация этих россыпей линейноизвилистая или лентовидная за счёт частичной эрозии или древнего меандрирования. Россыпи этого типа отрабатывались в некоторых районах Амурской области и Нижнего Приамурья.

Россыпные месторождения 3-го типа локализованы в при-бортовых зонах неогеновых и в некоторых случаях палеогеновых мульдообразных депрессий с различной золотоносность. Они перекрываются более молодыми образованиями различного генезиса. Как правило, золотоносность рассматриваемых россыпей невысокая, но в некоторых депрессиях промышленная (Урильский район, Нагиминская россыпь и некоторые другие). При относительно невысоких содержаниях золота (сотни миллиграммов на 1 м3, редко до первых граммов на 1 м3) запасы в россыпях этого типа достигают многих тонн (до первых десятков). Глубины залегания золотоносных горизонтов варьируют от первых десятков до 70-120 м.

К наиболее перспективным относятся в настоящее время погребённые кайнозойские россыпи золота, залегающие обычно на глубинах 25-30 м., а в редких случаях до 60-70 м. Опыт эксплуатации подобных россыпей показывает, что они могут отрабатываться как открытым способом, так и дражным, а в некоторых случаях и подземным. Для дражной отработки могут быть рекомендованы россыпи с невысоким содержанием золота (до 2 г/м ), а для подземной и карьерной - содержание золота должны составлять многие граммы на кубический метр) [1].

О масштабах ресурсов золота глубокозалегающих россыпей региона (табл. 3) можно судить по заключению А.П. Сорокина и В.Д. Глотова [2].

Таблица 3

Прогнозные ресурсы глубокозалегающих россыпей

Области Ресурсы золота,

Р1 Р2 Рз

Орогенные 10,63 52,68 77,56

Платформенные 18,6 66,8 121,36

Автономные структуры орогенных областей 5,58 28,62 28,38

В целом по югу Дальнего Востока 34,81 146,1 227,3

Разработка месторождений этого типа связана с необходимостью производства вскрышных работ больших объёмов, так как продуктивный слой, как правило, является приплотиковым. В некоторых случаях «торфа» являются золотоносными с содержанием металла в отдельных блоках до многих сотен мг/м3 (россыпь руч. Цинковый Дидбиранского узла и др.). В Нижне-Амурском регионе в большинстве случаев золотоносные пласты располагаются ниже уровня Мирового океана и вследствие этого обводнены (россыпи руч. Соболиный, Наташин Лог и др.).

Самой распространённой технологией вскрышных работ является бульдозерная, с применением которой выполняются свыше 70 % от общего объёма вскрыши «торфов». Однако область рационального применения технологии ограничена глубиной разработки 8-15 м, после этого эффективность работы резко снижается, поэтому для глубокозалегающих россыпей бульдозерная техника используется для подготовительных работ (уборка леса, торфяного покрова, проходка канав и т.п.) и вскрышных работ - до первого десятка метров.

При разработке на россыпях этих типов вскрышные работы производят также с использованием экскаваторов различных типов: механическая лопата, драглайн и даже роторные экскаваторы ЭРГ-400/1000 (на месторождении Куранах), вероятно, в течение ближайших лет данный способ вскрыши будет основным, с учётом относительной экономичности, а также возможности производить селективную выемку. Наибольшее распространение получила бестранспортная схема с применением драглайнов (ЭШ-6/45, ЭШ-10/70 и ЭШ-15(20)/90). Эксплуатационные затраты при экскава-

торной технологии сопоставимы с показателями бульдозерных работ.

Однако эффективной областью её применения являются разработка россыпей при глубине отработки свыше 10 м и с запасами горной массы не менее 10-15 млн. м3. При этом ограничивающими факторами применения шагающих экскаваторов являются мёрзлое состояние разрабатываемых пород и заболоченная местность, препятствующая передвижению, а также в некоторых случаях - удалённость от источников энергии. Несмотря на эффективность использования шагающих экскаваторов, в изменившихся условиях эксплуатации россыпных месторождений их применение обеспечивает лишь простое совершенствование технологии горных работ.

Сначала 70-х годов применяется транспортная технология с использованием на выемке и погрузке горных пород карьерных экскаваторов и фронтальных погрузчиков, а в качестве транспортных средств - автосамосвалов. Данная технология характеризуется высокой себестоимостью и низкой производительностью труда; при этом, эксплуатационные затраты на выполнение горных работ в 3-4 раза выше, чем при бульдозерных разработках. Наиболее эффективное применение транспортной технологии находит на россыпях каньонного типа, когда рельеф местности не позволяет перемещать вскрышные породы во внутренние или внешние отвалы, примыкающие к отработке, а требуется транспортирование на значительные расстояния. Как и бестранспортная схема вскрышных работ, данная технология позволяет решать только локальные вопросы совершенствования процессов разработки.

В последние годы на Северо-Востоке региона также сделаны первые шаги по применению на вскрышных работах небольших полигонов технологии, основанной на использовании оборудования непрерывного действия. В частности при разработке глубоко-залегающей россыпи долины р. Большой Куранах на выемке вмещающих пород применяли роторный экскаватор ЭРГ-400/1000 и шагающий ЭШ-10/70. Это подтверждает возможность применения поточной или поточно-цикличной технологии при открытой разработке глубоких россыпей.

Следует, однако, отметить, что в суровых климатических условиях северных субрегионов имеет место низкий коэффициент использования горной техники на протяжении длительного перио-

да в пределах 0,58 для бульдозерного и 0,54^0,56 - для экскаваторов и погрузчиков. В наиболее холодный период года эксплуатационная часовая производительность машин снижается в 1,4-2,7 раза и увеличивается удельный расход топлива в 2,6 раза. Многолетний опыт работы землеройной техники в этих условиях говорит о недостаточной эффективности эксплуатации техники всех марок при температуре наружного воздуха -40-45°С и ниже.

Таким образом, применяемое мощное и высокопроизводительное оборудование не может радикально повысить эффективность разработки глубоких россыпей. Это предопределяет необходимость научно-технического обоснования и создание новых высокоэффективных технологий разработки, позволяющих осуществлять выемку и перемещение значительных объёмов горной массы и использовать в полной мере возможности размещения отвальных и обогатительных комплексов в выработанном пространстве.

Наряду с известными вариантами циклично-поточной технологии относительно эффективным является гидромеханизированный способ разработки. Перспективы его применения зависят как от эффективности использования новых технических средств, так и от разработки и внедрения нетрадиционных технологических схем выемки горных пород. Для данной технологии характерны высокие затраты электроэнергии и технологической воды, поэтому актуальны исследования и разработки, направленные на получение энерго-и водосберегающего эффекта.

Наряду с вышеизложенным, эффективное освоение глубоких россыпей требует проведения их детальной инвентаризации с разбивкой по структурно-морфологическим и горно-технологическим группам. Составление такого специализированного кадастра глу-бокозалегающих россыпей позволит целенаправленно проектировать их разведку, очерёдность освоения и выполнение геологоэкономических расчётов [1].

Решение проблемы эффективного освоения глубоких россыпей невозможно без четкого научного обоснования и реализации главных задач в горнодобывающей отрасли, приоритетными

1260.0 -1 170.2 -1080.4 -ЭЭ0.6 -

900.8 -

8 11.0 -721.2 -63 1.4 -

54 1.6 -

45 1.9

и

СО «0 СО 00 со 00 СО с СО со со СО со со со © оо со СО СО Я Л я » я Л

:* : :* 0 0 0 0 0 0 с о с с о 0 ООО 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ООО 0 0 0 0 0 0 0 0 0

С] N С1] и ц и « N м м N и N <1 С] N N 0] N и N <1 N N N N н

г г С-І Р5 р) ч *т 1Л 6 (0 N со со Л 0І 6 г г ОІ СІ г 0І 6 п п Ю

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 г г г ""99 0 0 9 9 0

А СО тг 1Л ІЛ г 0 г к к К Ю N 0 к <в СІ СІ гоїм А 0 (Г) 0

О N г 0 N г й N 0 и г 0 м г ТОМ Г й N Г 0 и Г N N

Уровень и динамика учетных цен на золото (руб.) по данным ЦБ РФ с 01/01/2008 по 31/05/2009 [4]

из которых являются комплексное использование минеральносырьевых ресурсов, создание и применение прогрессивных малоотходных, ресурсосберегающих и высокоэффективных технологий.

Динамичное развитие данной горнодобывающей подотрасли невозможно без инновационных решений на всех стадиях освоения месторождений - от оценки ресурсов, запасов до добычи и переработки минерального сырья.

Надёжность вложений средств в добычу золота в значительной мере зависит от достоверности разведки, однако разведка россыпей проводится до категории С1, при которой погрешности среднего содержания и запасов могут превышать + 40%. Снизить риск инвестиций позволяет предварительная оценка достоверности разведки (геологический аудит).

В заключении следует отметить, что постоянные утверждения некоторых специалистов об истощении россыпного золота несостоятельно, поскольку пессимистические прогнозы систематически не подтверждаются. Они не помешали добыть за последние 10 лет 750 тонн россыпного золота (без учёта нелегального оборота, кото-

рый по некоторым оценкам достигает 40 % от официальной добычи) [3].

В условиях нестабильной финансовой ситуации ведущих стран мира золото выходит на первый план как основной страховой инструмент вложений, и даже получения прибыли. Пики роста цены на золото приходятся на время банкротства крупнейших банков, предприятий, что ещё раз определяет стабильно устойчивый спрос на золото в течение последующих лет (рисунок).

В целом россыпная золотодобыча - отрасль вполне устойчивая. Лучшим доказательством является то, что она сравнительно благополучно пережила кризис 90-х годов, когда государство по полгода не рассчитывалось за сданное золото, и преодолевает современный финансовый кризис.

Конечно, не все россыпные месторождения одинаковы по эффективности, но при правильном подходе к их оценке можно выявить объекты для выгодных капиталовложений (20-200 млн. руб.) с быстрой окупаемостью и высокой прибыльностью, а среди них глубокозалегающие россыпи региона.

----------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мамаев Ю.А., Ван-Ван-Е А.П., Сорокин А.П., Литвинцев В.С., Пуляевский А.М. Проблемы рационального освоения золотороссыпных месторождений Дальнего Востока (геология, добыча, переработка). - Владивосток: Дальнаука, 2002. -200 с.

2. Сорокин А.П., Глотов В.Д. Золотоносные структурно-вещественные ассоциации Дальнего Востока. - Владивосток: Дальнаука, 1997. - 300 с.

3. Кавчик Б.К. Проблемы инвестиций в россыпную золотодобычу // Золотодобыча. - 2007. - № 107. - С. 8-14. ' '

4. Информация с официального сайта Центробанка РФ www.cbr.nffiH3

— Коротко об авторах --------------------------------

Секисов Г.В. - доктор технических наук, профессор, зав. лабораторией,

Данильченко Д.Г. - старший инженер,

Институт горного дела ДВО РАН, г. Хабаровск. E-mail: adm@igd.khv.ru E-mail: 131182@mail.ru