Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ESTIMATION OF RESOURCES OF TECHNOGENIC FORMATIONS OF PROCESSED GOLD PLACER KARA-HEM, THE PROEZDNOI (TUVA)

Prudnikov S.G. 1 Khertek Ch.M. 1
1 chysyma@mail.ru
The paper considers the evaluation of resource potential for technogenic deposits (dump areas of washed sands) formed as a result of the Kara-Khem gold mining placer as well as the Proezdnoi Tapsa-Kaakhem gold-bearing area (Tuva). The industrial technogenic gold placer within muscular work area and two non-industrial placers within dredging and hydraulic work areas are discovered by us in the valley of the Kara-Khem river. Gold reserves in industrial technogenic placers are estimated at 140.8 kg with an average gold grade of 376 mg/m3. Undiscovered gold resources within dredging and hydraulic work areas are estimated by the authors at 65.9 kg. with an average gold grade of 59 and 139 mg/m3. The Kara-Khem tecnogenic placer is dominated by gold characterized as coarse (78.4 wt/ %), lightly rolled (94.5 %), lumpy (80.7 %) and flattened (17.8 %) that guarantees high recoverability in mining. Gold fineness is 860 ‰. Evaluation of the placers is carried out using bulldozer trenches from which wholesale sectional samples washed on the industrial instrument. The industrial technogenic gold placer within muscular and hydraulic work areas is discovered by us in the valley of the Proezdnoi river. Undiscovered gold resources of technogenic deposits are estimated by the authors at 11.5 kg with an average gold grade of 87 mg/m3. The main sampling survey of gale-lixiviation dumps of the Proezdnoi placer is medium-volume standard samples with 0.2 m3. The Proezdnoi placer is dominated by coarse and mid-size gold (55 wt/ % and 25.8 wt/ %), slightly rolled and lumpy. Gold fineness is 902 ‰. The technogenic deposits of the Kara-Khem and the Proezdnoi mining placers have a high potential for their re-mining by small gold mining companies.
technogenic deposits
dumps
technogenic placers
gold resources
placers
gold fineness
Tuva

Знаменитые тувинские россыпи золота длительное время определяли экономику Республики Тыва [1]. За период с 1848 по 2018 г. из этих россыпей было добыто около 50 т золота. В разные этапы освоения россыпей на местах добычи были складированы значительные по объему отвалы перемытых песков, которые можно подразделить на отвалы мускульной, дражной и гидравлической отработки. В связи с истощением запасов россыпных месторождений в регионе возникла необходимость изучения ресурсного потенциала этих техногенных образований для их повторной эксплуатации.

Цель исследования: изучение ресурсного потенциала техногенных образований отработанных россыпей золота Кара-Хем и Проездной Тапса-Каахемского золотоносного района.

Материалы и методы исследования

В ходе полевых экспедиционных исследований 2017–2018 гг. были проведены работы по выявлению, систематизации, опытному опробованию и переоценке техногенных образований отработанных россыпей Проездной, Кара-Хем для оценки возможности повторной отработки гале-эфельного комплекса россыпных месторождений, отрабатываемых старателями в разные годы. Изучение гранулометрических и морфометрических особенностей золота и попутных компонентов техногенных россыпей, благоприятных для повторной их отработки с применением традиционных промывочных приборов, диагностика и анализ золота проводились в лаборатории геодинамики, магматизма и рудообразования ФГБУН ТувИКОПР СО РАН.

Результаты исследования и их обсуждение

Тапса-Каахемский золотоносный район выделяется в пределах Каахемской зоны смятия, являющейся важной золотоносной структурой Тувы [1, 2]. Он объединяет россыпные месторождения золота Иткин, Кара-Хем, Тапса, О-Хем, Проездной в бассейне р. Тапсы, россыпные месторождения р. Копто и ее притоков, а также месторождение рудного золота Проездной. В общем балансе россыпной золотоносности Тувы они включают 7,1 % россыпного золота. Россыпные месторождения эксплуатировались в течение длительного периода с 1904 г. вплоть до настоящего времени (табл. 1).

Таблица 1

Параметры отработанных россыпей Тапса-Каахемского района

Россыпь

Длина, км

Ширина, м

Мощность, м

Сод. г/м3 пласта

Добыто золота, кг

торфов

пласта

Кара-Хем (Тапса)

6,1

20–200

4–6

1–2

2,5–4

2100

Копто

3,5

95

5–6

1–1,6

2

338

М. Проездной

1,0

15–25

5,0

1,0

2,8

372

Техногенная россыпь Кара-Хем. Кара-Хемское месторождение россыпного золота известно с 1903 г. [3]. Преобладающее большинство россыпей относится к долинным пойменным, значительно меньше доля долинных россыпей погребенного вреза, террасовых, террасоувальных, ложковых и техногенных россыпей. Эксплуатация месторождения начата в 1905 г. До 1918 г. существовало 3 прииска, на нижнем из них в 1912–1918 гг. работала драга, а на остальных отработка велась мускульным способом. Всего за период с 1905 по 1994 г. на месторождении добыто около 2100 кг золота. Применялся мускульный, гидравлический и раздельный гидромеханический способы отработки. Отрезок долины р. Кара-Хем протяженностью 6,5 км, на котором обрабатывалась россыпь, имеет в настоящее время ярко выраженный техногенный ландшафт. Особенности ландшафта и характер слагающих его техногенных образований позволили разделить отработанную россыпь на участки в зависимости от применявшихся способов отработки (дражной, мускульной и гидравлической отработки), а затем оценить каждый из них в отдельности (рис. 1). Оценка произведена по данным «Поисково-оценочных работ на россыпное золото в техногенных отложениях долины р. Кара-Хем» – отчет артели старателей «Тыва» по работам 1997–1999, Горшков В.С.

prudn1.tif

Рис. 1. Техногенная россыпь Кара-Хем: Д – участок дражной отработки, М – участок мускульной отработки, Г – участок гидравлической отработки россыпи. Тр-130 – разведочные траншеи и их номера

Участок дражной отработки протяженностью 1,3 км выделен вниз от впадения руч. Горелого (рис. 1). Техногенный рельеф дражных отвалов можно охарактеризовать как «холмисто-бугристый» беспорядочный, обусловленный непрерывным чередованием мелких неправильных форм с вертикальным размахом до 3 м, на фоне которых выделяются отдельные более крупные «холмы» высотой до 5–7 м. На буграх наблюдаются высыпки гравийно-галечного материала с мелкими валунами, в котором много плитчатого щебня пород коренного ложа (результат задирки плотика). Разрез участка дражной отработки был изучен траншеей 130. Дражные отвалы на две трети состоят из гале-эфельных образований, представленных валунно-гравийно-галечным материалом желтовато-серого цвета с примесью плитчатого щебня и дресвы, состоящих из пород плотика. Обломочный материал составляет 80–90 %, заполнитель – 10–20 %, представлен песком, суглинком. Под гале-эфельными образованиями лежат эфеля, представленные серым песчано-гравийным материалом с линзовидно-слоистой текстурой. Приплотиковый слой отвалов обогащен валунами (20–40 %). Средняя мощность техногенных отложений – 4,0 м. Среднее содержание золота по траншее 130 в целом, включая прибортовые целики, составило 139 мг/м3 на массу, при минимально промышленном содержании 210 мг/м3 (на блок), таким образом, на дражном полигоне можно ожидать забалансовые запасы золота.

Участок мускульной отработки примыкает к верхнему окончанию дражного полигона и прослеживается на 2,7 км вверх до устья руч. Кедрового. Техногенный рельеф участка можно назвать «холмисто-грядовым». Здесь на фоне мелкобугристой поверхности замытых старых отработок выделяются «холмы» размером до 250 м в плане и высотой до 5–7 м и узкие (5–15 м) вытянутые вдоль долины (30–220 м) «гряды» или валы высотой до 3 м. Эти положительные формы рельефа образованы отвалами мускульной бочковой отработки различными по составу. Отрицательные формы рельефа представлены замытыми карьерами, канавами, уступы и бровки которых частично сохранились. «Гряды» расположены, как правило, в отработанном пространстве и сложены крупными валунами – отвалами, складировавшимися, вероятно, рядом с бочкой по мере ее продвижения вдоль россыпи. «Холмы» представляют собой галевые и вскрышные отвалы. Основная часть отработанного пространства занята перебуторенным гале-эфельным материалом. Разрез участка мускульной отработки изучался траншеями 142 и 154. Собственно техногенные отложения представлены здесь гале-эфельными образованиями, перебуторенными в процессе добычных работ и явно перемытыми впоследствии рекой. Они представляют собой валунно-галечный материал с песчаным и супесным цементом. Обломочный материал составляет 60–70 % объема породы, причем на долю валунов приходится 15–25 %. Количество и размер валунов возрастает сверху вниз по разрезу, и наиболее крупные из них (до 1,5 м) лежат на плотике, что вызвано, видимо, перемывом отложений. Мощность слоя от 0,5 до 3 м. Содержание золота в гале-эфельных образованиях возрастает сверху вниз от 13 до 448 мг/м3, т.е. достигает промышленных значений в приплотиковом слое мощностью до 1 м (данные валового опробования). Увеличение концентрации золота в приплотиковой части с одновременным увеличением количества и крупности обломочного материала позволяет предполагать, что в техногенных отложениях участка мускульной отработки продолжается формирование золотоносного пласта до настоящего времени за счет перемыва их паводковыми водами и перемещения золота в низы разреза. Одновременно с техногенными образованиями промышленные содержания золота установлены в прибортовых целиках и породах плотика. Это позволило выделить и оконтурить на участке мускульной отработки промышленную техногенную россыпь.

Участок гидравлической отработки расположен выше мускульного полигона и протягивается на 1,5 км до устья руч. Теплого. Гидравлическая отработка по времени проведения является самой поздней, и поэтому ее площадь выделяется тем, что является «голой», лишенной леса и почвенного слоя. Техногенный рельеф участка типичен для россыпей, отработанных с применением гидромониторов и бульдозеров – вытянутый вдоль долины карьер с буграми бульдозерных отвалов, остатками запруд-накопителей воды и с водозаводными канавами по бортам. Разрез техногенных отложений изучен траншеей 166. Траншея вскрыла перебуторенные гале-эфельные образования, представленные валунно-галечным материалом с плитчатым щебнем алевролитов (породы плотика) и небольшим количеством песчано-супесного заполнителя (20 %). На гале-эфельные образования здесь наложены породы вскрыши и чисто эфельные отвалы. Усредненная общая мощность техногенных образований составила 2,3 м. Породы плотика, представленные рассланцованными алевролитами, вскрыты на глубину до 0,6 м. По данным валового опробования содержание золота в техногенных отложениях составляет 14–104 мг/м3. Наибольшие содержания отмечаются в приплотиковом слое, но и они не отвечают промышленным. Среднее содержание золота по траншее составило 59 мг/м3 на массу, что ниже бортового (100 мг/м3).

Техногенная россыпь Проездной. Россыпь Проездной приурочена к ручьям Большой и Малый Проездной (рис. 2). Россыпь была открыта в 1932 г., в 1944 г. была произведена разведка россыпи, подсчитаны запасы россыпного золота. Поиски источников россыпей завершились открытием рудопроявления Проездное, в котором в трех кварцевых жилах с сульфидной минерализацией подсчитаны запасы до глубины 30 м в количестве 261,5 кг золота. Основная добыча велась в 1956–1968 гг. Кызылским разведочно-эксплуатационным предприятием (РЭП) [3]. Россыпь Мал. Проездной прослежена на 2,2 км при ширине от 10–15 до 60 м, мощность пласта 1 м, мощность торфов 3–4 м, содержание 300 мг/м3 массы. В пойме ручья Бол. Проездной россыпь прослежена на 0,8 км при ширине до 80–100 м. Мощность золотоносного пласта террасы достигает 1–4,5 м при мощности торфов от 10 до 99,5 м и содержании золота от 100–300 до 1000 мг/м3 массы. Золото месторождения крупное, слабоокатанное, с самородками. Нередки сростки с кварцем. За период эксплуатации добыто 372 кг золота. Обработанная россыпь Проездной разделяется в зависимости от применявшихся способов отработки на участки мускульной, гидравлической и гидромеханической отработки. Отвалы мускульной отработки открытым способом (15 % площади) возрастом 40–60 лет выделяются как невысокие отвалы, частично заросшие растительностью. Отвалы гидравлической отработки открытым способом (60 %) возрастом 25–30 лет выделяются в рельефе как отвалы высотой 3–5 м без следов растительности. Отвалы подземной отработки по руч. Мал. Проездной выделяются в виде невысоких отвалов высотой 1–2 м. Отвалы гидромеханической отработки открытым способом (современные) занимают небольшую площадь (15 %), высота их 3–7 м, лишены растительности.

prudn2.tif

Рис. 2. Техногенный отвальный комплекс отработанной россыпи Проездной (1– точка отбора среднеобъемной пробы, Au – рудное месторождение Проездное)

Оценка ресурсов техногенного комплекса отложений отработанных россыпей Кара-Хем и Проездной. Прогнозная оценка ресурсов техногенного комплекса отложений (гале-эфельных отвалов) отработанной россыпи Кара-Хем проводилась с помощью бульдозерных траншей, из которых отбирались валовые посекционные пробы, промываемые на промприборе. Такой метод оценки оказался результативным и достоверным. Достоверность метода подтверждена проходкой заверочного разведочного полигона. Прогнозные ресурсы техногенных отложений россыпи Кара-Хем представлены в табл. 2. Промышленная техногенная россыпь золота выявлена на участке мускульной отработки прошлых лет. Усредненные параметры россыпи следующие: длина – 2900 м, ширина – 95 м, мощность торфов – 1,1 м, мощность песков – 1,5 м, объем песков – 374,4 тыс. м3, содержание золота в песках – 376 мг/м3, прогнозные ресурсы золота – 140,8 кг. Россыпь является мелкой по запасам и относится к месторождениям 4-й группы сложности геологического строения по классификации ГКЗ. Среднее содержание золота по россыпям на участках дражной и гидравлической отработок ниже минимально промышленного содержания, поэтому эти россыпи можно отнести к забалансовым.

Таблица 2

Выявленные опробованием прогнозные ресурсы техногенных отложений

Тип россыпи

Длина, м

Объем горной массы техног. комплекса, м3

Содержание золота, мг/м3

Ресурсы, кг

Кара-Хем, участок дражной отработки

1300

283735

139

39,4

Кара-Хем, участок мускульной отработки

2900

374468

376

140,8

Кара-Хем, участок гидравлической отработки

1500

450000

59

26,5

Всего, Кара-Хем, техногенная

5700

   

206,7

Проездной, техногенная

3000

132857

87

11,5

Прогнозные ресурсы техногенной россыпи Проездной авторами подсчитаны путем опытного опробования гале-эфельных отвалов. Главным видом опробования техногенного отвального комплекса являются среднеобъемные рядовые пробы объемом 0,2 м3 (методические рекомендации [4]). Опробование производилось на точке 1 в долине руч. Бол. Проездной в 0,5 км выше его слияния с руч. Мал. Проездной (рис. 2). Содержание золота составило 87 мг/м3. Прогнозные ресурсы техногенных отложений россыпи Проездной составляют 11,5 кг и относятся к непромышленным (табл. 2).

Характеристика золота техногенных отложений. Золото из техногенных россыпей Кара-Хем и Проездной подвергалось ситовому анализу (табл. 3). В техногенной россыпи Кара-Хем преобладает крупное (78,4 %), слабоокатанное (94,5 %) золото комковатой (80,7 %) и уплощенной (17,8 %) формы. Пробность золота 860 ‰. В техногенной россыпи Проездной преобладает крупное и среднее золото (80,8 %), слабоокатанное, комковатой формы. Пробность золота 902 ‰.

Таблица 3

Результаты ситового анализа

Класс крупности

Размер золотин,

мм

Содержание класса

россыпь Кара-Хем

россыпь Проездной

вес/ %

знак/ %

вес/ %

знак/ %

Крупное

+1

78,4

0,78

55

6,5

Среднее

–1 + 0,5

12,6

1,43

25,8

25,8

Мелкое

–0,5 + 0,25

8,5

6,69

19,2

67,7

Весьма мелкое

–0,25

0,5

91,1

Заключение

Техногенные отложения отработанных россыпей Кара-Хем и Проездной обладают высоким потенциалом для их повторной отработки. В долине р. Кара-Хем установлена промышленная техногенная россыпь золота на участке мускульной отработки и две непромышленные россыпи на участках дражной и гидравлической отработок. Прогнозные ресурсы золота в промышленной техногенной россыпи оцениваются в 140,8 кг при среднем содержании золота 376 мг/м3. Прогнозные ресурсы золота на участках дражной и гидравлической отработок оцениваются авторами в 65,9 кг. Прогнозные ресурсы техногенных отложений россыпи Проездной составляют 11,5 кг. В техногенных россыпях Кара-Хем и Проездной преобладает крупное золото, что гарантирует высокую извлекаемость при их отработке. Горно-геологические условия техногенных месторождений благоприятны для их отработки. Недопустимых экологических последствий освоение месторождений не вызовет, учитывая малую глинистость песков и многолетний опыт их эксплуатации предшественниками. Техногенные россыпи Кара-Хем и Проездной как с небольшими промышленными, так и с забалансовыми запасами могут отрабатываться малыми золотодобывающими предприятиями Тувы, непромышленные россыпи могут быть рекомендованы для рекреационной (туристической, любительской) россыпной золотодобычи в Туве по примеру Аляски [5].

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта РФФИ № 17-45-170526.