2. Особенности россыпных месторождений различных полезных ископаемых

     По видам полезных ископаемых россыпи подразделяются на сырьевые группы (благородные, цветные, редкие, черные металлы, ювелирные, поделочные камни и др.) и классы (золотые, платиновые, иридия и осмия, оловянные, вольфрамовые и др.), в пределах которых выделяются промышленные типы. В связи с широким минеральным спектром россыпных месторождений признаки, лежащие в основе выделения их промышленных типов, могут существенно различаться. В промышленной классификации мономинеральных россыпей (золота, олова) главными критериями являются условия залегания (морфогенетический тип), а также технологические свойства песков, в поликомпонентных (полиминеральных) россыпях (металлов платиновой группы, редкометалльных, титано-циркониевых) – состав и соотношение основных (иногда и попутных) полезных минералов. В отдельных случаях в качестве главного классификационного признака выступают также качество и крупность выделения полезного компонента или качество рудных концентратов.

По запасам россыпи подразделяются на крупные, средние и мелкие (табл.4).

Таблица 4

Размерность россыпных месторождений полезных ископаемых

Полезное ископаемое
Единица измерения
Балансовые запасы россыпей
Крупных (более)
Средних (от – до)
Мелких (менее)
Золото
т
3,0
0,5-0,3
0,5
МПГ
т
3,0
0,5-0,3
0,5
Олово
тыс.т
10,0
1,0-10,0
1,0
Вольфрам (WO3)
тыс.т
15,0
1,0-15,0
1,0
Тантал(Ta2O5)
тыс.т
1,0
0,1-1,0
0,1
Титан(TiO2)
млн.т
5,0
0,5-5,0
0,5
Алмазы
млн.карат
5,0
0,1-5,0
0,1

2.1. Россыпи благородных металлов (золота и металлов платиновой группы – МПГ)по распространенности, разведанности и отработке занимают ведущее место среди россыпных месторождений. Основными полезными компонентами в россыпях благородных металлов являются самородное золото и минералы МПГ («шлиховое золото» и «шлиховая платина»), иногда в сростках с другими минералами. В некоторых россыпях золота в промышленных количествах присутствует шлиховая платина, а в россыпях МПГ – самородное золото.

Средние размеры зерен самородного золота и минералов МПГ в россыпях обычно превышают средний размер их выделения в питающих коренных источниках, что связано с преимущественным выносом мелких и тонких фракций за пределы промышленного контура россыпей. Вместе с тем в определенных условиях – в продуктах перемещения кор химического выветривания, в глинистых несортированных толщах во впадинах – возможны значительные концентрации тонкого и мелкого золота размером менее 0,1 мм.

Содержание золота и минералов МПГ в россыпных месторождениях колеблется от десятков миллиграммов до единиц и редко до десятков граммов на 1 м3 песков. Протяженность россыпей – от сотен метров до десятков километров, ширина – от первых десятков до сотен метров, при мощности пласта от десятков сантиметров до нескольких метров (редко десятков метров).

Самородное золото обычно содержит в различных количествах серебро, медь, железо и другие элементы-примеси. Содержание химически чистого золота в самородном золоте называется пробой золота. Она представляет собой отношение (измеряемое в промилях) химически чистого золота к сумме химически чистого золота и других примесей.

Самородная платина представляет собой твердый раствор различных платиноидных элементов (платины, осмия, рутения, иридия, родия, палладия). В качестве примесей присутствуют железо, никель, медь, золото, серебро и другие элементы. Иногда россыпи МПГ содержат в качестве самостоятельных минералов изоферроплатину, поликсен, самородный осмий, иридосмин (OsIr), рутениридосмин (OcIrRu), реже – арсениды и гидроксиды платиноидов. Содержание химически чистых платины, палладия, родия, иридия, рутения, осмия, золота в шлиховой платине определяется в весовых процентах относительной общей массы минералов МПГ.

Самородное золото в россыпных месторождениях по классификации, рекомендованной ЦНИГРИ, подразделяется:

• по размеру частиц – на тонкодисперсное (размер зерен менее 0,01 мм), пылевидное (0,01 – 0,05 мм), тонкое (0,05 – 0,1 мм), весьма мелкое (0,1 – 0,25 мм), мелкое (0,25 – 1,0 мм), среднее (1-2 мм), крупное (2-4 мм) и весьма крупное (более 4 мм);

•  по форме выделений – на идиоморфные, неправильные и смешанные типы частиц;

• по степени окатанности зерен – неокатанные, слабо окатанные, среднеокатанные, хорошо окатанные, совершенно окатанные.

Зерна самородного золота в россыпях подразделяются на первичные и гипергенные. Первичное золото – золото коренных источников, сохранившее, как правило, без изменения внутреннее строение и структуры эндогенной первичной кристаллизации. Гипергенное золото отлагается из растворов, циркулирующих в процессе выветривания, окисления и разрушения коренных источников и обычно образует межзерновые линзовидные прожилки, мелкозернистые коррозионные оболочки на поверхности золотин.

2.1.1.Россыпи золота. В основе промышленной классификации россыпей золота лежит морфогенетический принцип, объединяющий генезис и условия залегания россыпи. Промышленные типы могут соответствовать одному генетическому типу или объединять несколько типов одной генетической группы (табл.5).

Таблица 5

Характеристика основных промышленных типов россыпей золота

Тип россыпей
Морфология продуктивных тел (их мощность)
Фракционный состав золота, %
Схема обогащения
Положение в рельефе
размер фракций, мм
+0,25
-0,25 +0,1
-0,1
Пролювиально-аллювиальные и аллювиально-склоновые (гетерогенные)
Толщи, залежи (десятки метров), пласты (единицы метров)
20-50 до 90
30-40
30-40
Гравитационная (в отдельных случаях в сочетании с рудной схемой)
На склонах, в поймах речных долин, конусах выноса, пролювиальных шлейфах
Аллювиальные
Пласты (доли м, единицы м)
40-60
30-50
до 10
Гравитационная
В речных долинах
Прибрежно-морские
Пласты (доли м, единицы м)
20-30
40-60
10-20
Гравитационная
В древних и современных береговых зонах
Техногенные
Залежи, пласты (до 10 м), отвалы
10-20
30-40
40-50
Гравитационная схема (в отдельных случаях в сочетании с рудной схемой)
На тех же формах рельефа, что и первичные россыпи

Пролювиально-аллювиальные и аллювиально-склоновы (гетерогенные) россыпитолщ аккумуляции характеризуются общими чертами строения: большими мощностями продуктивных горизонтов (несколько десятков метров), чередованием в разрезе несортированных и хорошо дифференцированных осадков, высокой глинистостью отложений, низким содержанием золота, неравномерным распределением в толще аккумуляции золота с размерами частиц от коллоидных до крупных самородков. Сравнительно крупное золото приурочено к крупным галечным прослоям и пачкам фаций размыва, а тонкое и тонкодисперсное золото, сорбированное на частицах глин и захваченное агрегатами глинистых частиц, - к аккумулятивным (констрративным) толщам.

Россыпи данного типа формируются:

• у подножия склонов, в прибортовых участках впадин и предгорных равнин и связаны с конусами выноса, слияние которых может приводить к образованию предгорных шлейфов. Золото в шлейфах рассредоточено по всему разрезу в линзах, образование которых происходило на локальных участках перемыва рыхлых отложений кратковременными ливневыми потоками (россыпи подгорных шлейфов в Средней Азии);

• в грабенах-долинах в процессе тектонического опускания при длительном поступлении рыхлого материала, периодически перемываемого речными потоками, транспортирующая способность которых, как правило, менялась во времени. Россыпи представляют собой сложно построенную гетерогенную толщу пролювиально-аллювиальных и аллювиальных отложений со слабой дифференцированностью материала. Максимальные концентрации гравитационного золота обычно связаны с внутриформационными прослоями и линзами хорошо промытых грубообломочных фаций. В глинистых прослоях сорбируется тонкое золото (Большой Куранах в Якутии). Разновидность гетерогенных аллювиально-пролювиальных россыпей, связанных с аккумулятивными толщами, представляют многопластовые россыпи золота приразломных впадин (Петровская, Нагиминская в Амурской области);

• в карстовых полостях и прилегающих к ним днищах долин при аккумуляции в них золотоносного аллювия. Эти россыпи представляют собой чередование слабо сортированных прослоев с тонким золотом и фаций размыва с крупным золотом. Характерны «косые» пласты с крупным золотом, образовавшиеся при просадках рыхлой толщи в карстовые полости (Южный Урал).

Россыпи гетерогенного типа различаются по соотношению трех типов золота: свободного, извлекаемого аппаратами гравитационного обогащения; свободного тонкого золота, извлекаемого из хвостов гравитационного обогащения цианированием; связанного золота, находящегося в сростках с кварцем или в рудных обломках, извлечение которого на гравитационных приборах возможно только после предварительного их дробления. Промышленное значение россыпей этого типа определяется пока исключительно исходя из содержания золота фракции +0,25 мм, относительно полно извлекаемого гравитационными аппаратами. Дальнейшее совершенствование технологии извлечения тонкого и тонкодисперсного золота повысит промышленное значение россыпных месторождений этого типа.

Аллювиальные россыпизолота – наиболее распространенный промышленный тип месторождений. Для них характерно наличие четко выраженного продуктивного пласта, приуроченного чаще всего к низам разреза речных отложений и трещинам плотика. Пласт может залегать и в толще рыхлых отложений (висячий пласт).

Этому типу россыпей свойственно направленное изменение их основных характеристик по мере увеличения порядка речных долин: снижается глинистость, уменьшается мощность продуктивных пластов, увеличивается продуктивность. Наиболее богатые, крупные и суперкрупные россыпи золота обычно приурочены к долинам унаследованного развития III-IVпорядков с комплексом террас и/или погребенных врезов (Чай Юрье, Амчак, Ат-Юрях на Колыме, Бодайбо, Маракан в Ленском районе). В основных добывающих регионах России в долинах средних порядков (III-IV) содержалось до 75-90% запасов металла, подавляющая часть которых уже отработана.

Самостоятельное промышленное значение могут иметь русловые, долинные, террасовые россыпи и россыпи погребенных долин, а также приподнятой долинной сети, в том числе перекрытие базальтами. Среди россыпей золота погребенных долин важное значение имеют погребенные россыпи, залегающие вне контуров современных долин, характерные для депрессий и приморских впадин (Кыра-Онкучах и Улахан-Онкучах в Куларском районе, Чаанайское, Пеньельхин на Чукотке).

Прибрежно-морские россыпидревних береговых зон на суше объединяют россыпи, размещающиеся в пределах береговой зоны выше уровня мирового океана. Этот тип россыпей представлен собственно морскими и гетерогенными россыпями. Среди собственно морских выделяются пляжевые россыпи и россыпи подводного берегового склона, которые соответственно образовались в прибрежной или во внутренней частях волноприбойной зоны шельфа. Они образуются в основном при размыве рыхлых отложений промежуточных золотосодержащих коллекторов различного генезиса или при выносе частиц металла реками и их перемещении береговыми течениями. Эти россыпи вытянуты параллельно береговой линии, протяженность их сотни метров, редко несколько километров, ширина до 30-50 м. Мощность продуктивных пластов обычно не превышает 0,3-1,0 м.

Наибольшее промышленное значение имеют гетерогенные россыпи прибрежных равнин, представляющие собой единый комплекс перемежающихся морских и аллювиальных россыпей, которые образуются в результате речной эрозии морских россыпей или морской абразии аллювиальных россыпей при неоднократном перемещении береговой линии в кайнозое (Рывеем). При трансгрессивном режиме верхние части аллювиальных россыпей разрушаются, а содержащийся в них металл переотлагается вдоль береговой линии, образуя собственно морские россыпи. Смена трансгрессивного режима на регрессивный влечет обратную трансформацию – образование аллювиальных россыпей за счет перемыва морских россыпей. Для гетерогенных россыпей характерно расположение на разных уровнях продуктивных пластов морского и речного происхождения.

Техногенные россыпи золота рассмотрены в разделе 1.3.

Особое место занимают россыпи золота кор химического выветривания 1, которые представляют собой разновидность элювиальных россыпей, образуются по зонам с золото-кварц-сульфидным оруденением в условиях длительной тектонической стабилизации и выравнивания территорий – пенепленов (Зауральский пенеплен, Салаирский пенеплен, Енисейский кряж). Характерны площадные (мощностью в десятки метров) и линейные (мощностью в сотни метров) коры выветривания. Последние развиваются по тектоническим ослабленным зонам. Главный фактор формирования россыпей этого типа – наличие уже достаточно концентрированного оруденения в коренных породах терригенно-карбонатного углеродистого комплекса. Выделяются два подтипа золотоносных глинистых кор выветривания:

• со значительным содержанием свободного шлихового золота (до 60 %), улавливаемого гравитационными аппаратами по технологической схеме обогащения песков россыпей;

• с преимущественным содержанием свободного тонкого  и тонкодисперсного золота (70-80%), извлекаемого по гидрометаллургическим рудным схемам.

2.1.2. Россыпи металлов платиновой группы. В россыпях встречаются более 90 разновидностей минералов МПГ, но в промышленных количествах – только семь: изоферроплатина, железистая платина, платина самородная, иридосмин, осмирид, осмий самородный, рутениридосмин, слагающие основную массу «шлиховой платины» россыпных месторождений. Все известные промышленные россыпи МПГ генетически связаны с массивами хромитоносных дунитов и, в основном, представлены аллювиальными россыпями ближнего сноса, залегающими в современных долинах. Содержания металлов колеблются от десятков мг/м3 до первых г/м3.

Промышленная классификация россыпей МПГ основана на составе и соотношении рудных минералов. Выделяются две крупные группы россыпей – собственно МПГ и комплексные МПГ-содержащие. Главный классификационный признак – набор и соотношение минералов МПГ, состав минералов-включений и содержание главных и второстепенных элементов в минералах. Собственно платиновометалльные россыпи включают три промышленных типа: иридистоплатиновый, рутениридосминовый, иридосминовый; в комплексных МПГ-содержащих россыпях к ним добавляется сульфидно-платиновый тип.

Иридисто-платиновый типобеспечивает основную массу МПГ, добываемых в России из россыпей. К нему принадлежат наиболее богатые крупные и протяженные россыпи (Кондер-Уоргалан, россыпи рек Ис-Тура и Мартьян-Шайтанка-Висим-Сисим в пределах Платинового пояса Урала, россыпи Сейнав-Гальмоэнанского узла в Корякском АО – рч.Ледяной, р.Левтыринываям и др.), связанные с дунитовыми массивами зональных комплексов габбро-клинопироксенит-дунитовой и клинопироксенит-дунитовой (щелочно-ультраосновной) формациями. Собственно платиновая минерализация связана с преимущественным развитием изоферроплатины, устойчивость состава которой увеличивается от мелких к крупным месторождениям.

Рутениридосминовый типдает около 2% МПГ, добываемых из россыпей. В то же время, это единственный источник монокристаллов твердых растворов осмия, рутения и иридия. Второстепенные минералы – изоферроплатина и тетрагональные интерметаллиды платины. Промышленные месторождения редки и невелики по запасам (десятки, редко сотни килограмм), но площади развития этого типа россыпной минерализации достаточно обширны. Часто россыпная минерализация этого типа сопровождает россыпи золота (ручьи Лиственитовый, Майский в Корякии). Промышленные месторождения располагаются в непосредственной близости от коренных источников (полиморфных тел хромитов дунит-гарцбургитовых комплексов офиолитов) и в связи с хрупкостью рутениридосминовых минералов имеют незначительную протяженность (первые сотни метров).

Иридосминовый типроссыпей связан с телами карбонатит-пироксенит-дунитового состава (россыпи Гулинского щелочно-ультраосновного Плутона). Главные минералы россыпей – самородный осмий и иридосмин, присутствуют изоферроплатина, а также самородные золото и серебро.

Помимо перечисленных промышленных типов высокие концентрации платиновометалльных минералов, с преобладанием в составе последних палладиевых соединений могут, образовываться при разрушении сульфидных месторождений норильского типа богатых платиноидами (Норильск 1).

2.2. Россыпи оловаиграют значительную роль в добыче этого металла и интенсивно разрабатываются. Единственным промышленным минералом олова в россыпях является касситерит. Повышенная твердость (6-7), значительная плотность, а также устойчивость к химическому выветриванию обеспечивают сохранность касситерита в экзогенных условиях. Однако, хрупкость минерала ограничивает удаленность россыпей от коренного источника первыми километрами. Оловоносные россыпи представлены элювиальными, склоновыми, аллювиальными и прибрежно-морскими. Среди промышленных россыпей важное место занимают погребенные россыпи древних долин; известны также континентальные и прибрежно-морские россыпи, залегающие ниже уровня моря (погребенные и затопленные). Помимо аллювиальных россыпей, среди которых наиболее крупные приурочены к долинам унаследованного развития с комплексами террас и погребенными врезами, главными промышленными типами россыпных месторождений олова являются россыпи зон тектонических уступов, аллювиальные и полигенные россыпи погребенных грабен-долин, элювиально-аллювиально-карстовые россыпи, прибрежно-морские россыпи. Все крупнейшие россыпные месторождения олова, как правило, имеют полигенное (гетерогенное) происхождение. Это россыпи зон тектонических уступов, в строении которых могут принимать участия элювиальные, склоновые и аллювиальные осадки (Тенкели, Терехтях), элювиальные, аллювиальные и прибрежно-морские осадки (Чокурдах, Валькумей). Все промышленно значимые россыпи олова имеют возраст от олигоцена до четвертичного.

В зависимости от типа коренного источника и условий высвобождения касситерита россыпи олова различаются по соотношению свободного касситерита, извлекаемого аппаратами гравитационного типа, и связанного касситерита, находящегося в обломках (гальке, валунах) породы (россыпь Одинокая в Якутии), извлечение которого возможно только после предварительного дробления обломков и обогащения по рудной схеме (прил.2).

Технико-экономическая оценка балансовой принадлежности запасов россыпей, содержащих свыше 20% олова, связанного с обломками, производится раздельно для гравитационно извлекаемого и связанного с обломками касситерита.

Главными коренными источниками оловоносных россыпей служат штокверки, минерализованные зоны, жилы и прожилки касситерит-кварцевой и касситерит-силикатной формации, пегматитовые поля.

Содержание касситерита в промышленных россыпях изменяется от первых сотен граммов до многих килограммов на 1 м3 песков. Протяженность россыпей обычно не превышает первых километров, а ширина составляет десятки – сотни метров. Мощность песков колеблется от первых метров до нескольких десятков метров.

Совместно с касситеритом в оловоносных россыпях могут представлять промышленный интерес вольфрамит, шеелит, золото, тантало-ниобаты, минералы висмута и др.

2.3. Россыпи вольфрама. Основными минералами вольфрамовых россыпей являются вольфрамит и шеелит. Физические свойства минералов определяют их умеренную устойчивость при транспортировке. Поэтому вольфрамовые россыпи в основном принадлежат к типу россыпей ближнего сноса – элювиальным, склоновым, ложковым, аллювиальным и, как правило, имеют ограниченные запасы. Крупные месторождения встречаются редко и характеризуются преимущественно комплексным вольфрамово-оловянным составом продуктивных отложений. Коренные источники россыпей – жильные и штокверковые месторождения и рудопроявления вольфрама вольфрамато-кварцевой и грейзеново-скарновой формации.

В россыпях, имеющих промышленное значение, содержание минералов вольфрама колеблется от сотен граммов до нескольких килограммов на 1 м3 песков. Размеры вольфрамовых россыпей по ширине составляют десятки метров, а по мощности – первые метры – десятки метров; протяженность их меняется от сотен метров до 10 км при наличии нескольких коренных источников, но обычно не превышает 1,5 – 2,5 км.

2.4. Россыпи титана и циркония. Титан в россыпях связан с рутилом, ильменитом, лейкоксеном, титаномагнетитом, сфеном; цирконий – с цирконом и бадделеитом. Плотность большинства минералов этой группы находится в пределах 4-5, поэтому они концентрируются в пластах песков различного зернового состава – от мелко до крупнозернистого. Высокая физическая и химическая устойчивость и невысокая плотность минералов титана и циркония способствует их переносу на значительные расстояния и накоплению в морских отложениях.

Различаются три основных промышленных типа россыпных месторождений титана: собственно титановые месторождения – ильменитовые аллювиальные россыпи, связанные с массивами габбро-анортозитов и их корами выветривания (Иршинская группа, Украина), лейкоксеновые и лейкоксен-ильменитовые россыпи в связи с ильменитоносными метапелитами (Ярега в Республике Коми), комплексные титано-циркониевые (рутил-циркон-ильменитовые) россыпи прибрежно-морского генезиса.

Основное промышленное значение имеют прибрежно-морские, обычно комплексные редкометально-титановые современные и древние россыпи, которые служат источником получения титана, циркония, гафния, тория, редких земель, скандия. Прибрежно-морские россыпи образуются в результате денудации разнообразных магматических, метаморфических и осадочных пород, развитых на обширных площадях. Промышленные концентрации минералов титана и циркония и большие размеры россыпей достигаются при перемыве хорошо проработанной коры выветривания. За рубежом комплексные прибрежно-морские россыпи современных побережий служат главным источником получения титана и циркония (циркона). В Росси все промышленные месторождения этого типа залегают в осадочном чехле и относятся к ископаемым формациям; наибольшее значение имеют ископаемые прибрежно-морские россыпи девонского, среднеюрского, позднемелового и среднепалеогенового-раннемиоценового  возраста.

Содержание основных полезных минералов в промышленных титано-циркониевых россыпях составляет десятки, а иногда сотни килограммов на 1 м3 песков. Практический интерес могут представлять редкоземельные фосфаты – монацит и ксенотим, золото, титаномагнетит, хроимт, нерудные минералы – силлиманит, андалузит, дистен, ставролит, а также фосфориты. Отходы обогащения (кварцевый песок, глина) могут использоваться в качестве сырья для стекольной и керамической промышленности, формовочных материалов и др.

Промышленная ценность комплексных титано-циркониевых россыпей часто определяется не только главными полезными минералами титана и циркония, но и попутными минералами и ценными полезными компонентами, а также нерудной составляющей (кварц, каолин, полевой шпат). Соотношение главных и попутных полезных компонентов выступает как главный признак при выделении их промышленных типов. Среди ископаемых титано-циркониевых россыпей России и других стран СНГ выделяются следующие промышленные и потенциально-промышленные типы: титано-циркониевые (циркон-рутил-лейкоксен-ильменитовые) – Центральное, Лукояновское, Тарское, Туганское месторождения и др.; титано-циркониево-полевошпатовые (циркон-ильменит-полевошпатовые) – Караоткельское; титано-циркониево-фосфатные (фосфатные с циркон-рутил-ильменитовой ассоциацией рудных минералов) – Унечское; россыпи других минеральных видов с попутной титано-циркониевой или циркониевой минерализацией.

Другим важным, хотя и менее распространенным, источником титана являются месторождения кор химического выветривания габбро-анортозитовых массивов (Стремигородское и Торчинское месторождение в Украине), а также пространственно и генетически связанные с ними элювиально-аллювиальные россыпи (Иршинская группа в Украине). Из этих месторождений получают наиболее ценные ильменитовые концентраты, характеризующиеся низким содержанием фосфора и хрома и служащие сырьем для химической промышленности. Содержание ильменита в этих россыпях достигает нескольких десятков килограммов на 1 м3 песков. Промышленный интерес может представлять также апатит. Мощность продуктивного пласта достигает нескольких метров. Особый, весьма масштабный, тип собственно титановых россыпей составляют лейкоксен-ильменитовые и лейкоксеновые россыпи, образованные за счет размыва титаноносных метапелитов (россыпи Тиманского района и пр.). В случае, если вмещающие их древние осадочные толщи служат коллекторами углеводородов, эти россыпи нефтеносные (Ярегское месторождение).

В добыче циркония иногда заметную роль играют коры выветривания на массивах нефелиновых сиенитов и карбонатитов и связанные с ними бадделеитовые и цирконовые россыпи ближнего сноса.

2.5. Россыпи тантала, ниобия, редких земель. Наиболее характерные минералы тантала и ниобия в россыпях – колумбит, танталит, микролит, пирохлор, лопарит, в меньшей мере – гатчеттолит, эвксенит, фергусонит. Лопарит, эвксенит и фергусонит одновременно являются источником получения редких земель. Из других редкоземельных минералов возможно накопление ксенотима, монацита, бастнезита и реже паризита.

  Высокая плотность и значительная устойчивость в гипергенных условиях способствуют накоплению редкометалльных минералов в россыпях, однако вследствие небольшой твердости и большой хрупкости большинство этих минералов при транспортировке быстро истираются и далеко от коренных источников не переносятся.

Источниками формирования россыпей тантала, ниобия и редких земель являются гранитовые пегматиты, щелочные граниты, нефелиновые сиениты и карбонатиты. Промышленные концентрации минералов тантала, ниобия и редких земель могут содержаться в элювиально-склоновых, аллювиальных, озерных, ледниковых и водно-ледниковых, а иногда в прибрежно-морских осадках. В качестве попутных минералов в этих россыпях встречаются касситерит, циркон, малакон, ксенотим, монацит. Большое значение в добыче тантала и ниобия имеют также коры выветривания, развивающиеся на субщелочных гранитах, редкометалльных пегматитах, лопаритоносных стратифицированных агпаитовых нефелиновых сиенитах, карбонатитах. Мощность кор выветривания может достигать нескольких десятков метров.

Наряду с россыпями современных долин известны древние и погребенные россыпи тантала, ниобия и редких земель, связанные с ископаемыми осадочными формациями.

Промышленная ценность россыпей тантала, ниобия и редких земель во многом определяется содержанием Nb2O5, Ta2O5, содержанием суммы и соотношением индивидуальных редких земель, поэтому главным классификационным признаком при выделении промышленных и потенциально-промышленных типов в этой группе россыпей является их состав, определяемый типом коренного источника.  В настоящее время на территории России к числу промышленных и потенциально-промышленных типов россыпей могут быть отнесены: пирохлоровые и монацит-пирохлоровые россыпи в связи с карбонатитами (Томтор, Горное озеро); лопаритовые россыпи массивов агпаитовых нефелиновых сиенитов (Ловозеро). В качестве перспективных типов выделяются: комплексные циркон-касситерит-колумбитовые россыпи в связи с массивами щелочных гранитов и гранитоподобных метасоматитов (Катугинское и др.); куларитоносные золотые россыпи в связи с черносланцевыми толщами (Кулар).

Большинство из этих россыпей, за исключением последнего типа, локализуются непосредственно на площади материнского рудоносного массива или в его обрамлении. Важную роль в концентрации рудных минералов, особенно в случае их повышенной хрупкости малой крупности, играют малые озера, располагающиеся в контуре массива и характеризующиеся низкоэнергетической обстановкой осадконакопления. Особенно богатые редкими землями и ниобием рудные пески формируются при перемыве и переотложении коры выветривания карбонатизированных ультраосновных- щелочных массивов (ультрабогатые руды Томтора содержат 9-12% TR2O3 и 6-8% Nb2O5).

Содержания полезных компонентов в собственно редкометалльных россыпях составляют: Ta2O5и Nb2O5соответственно 0,01 – 0,05 и 1,5 – 3 %, сумма редких земель – до 3 – 6, иногда 10%, Y– до 0,1 – 0,2 %. В качестве попутных компонентов присутствует Sc.

Промышленные россыпи собственно редкоземельных минералов монацита и ксенотима встречаются редко. Некоторые из них связаны с остаточными корами выветривания, но преобладают аллювиальные и ложковые россыпи. Монацит почти постоянно присутствует в комплексных титано-циркониевых россыпях, которые являются главным источником его добычи.

В собственно редкоземельных россыпях, имеющих промышленное значение, содержание монацита и ксенотима обычно составляет сотни граммов на 1 м3 песков. Содержание куларита в золотых россыпях достигает 1,5 – 3 % при содержании суммы редких земель в куларитовом концентрате 52,2%.

2.6. Россыпи ювелирных, ювелирно-поделочных и технических камней. В этой группе россыпей наибольшее значение имеют россыпи алмазов и янтаря. Промышленное значение могут иметь также аллювиальные россыпи агатов в полях размыва эффузивов, комплексные элювиально-склоновые россыпи мориона, берилла и топаза на гранитных пегматитах, аллювиальные и аллювиально-карстовые россыпи ограночного корунда, ледниковые, водноледниковые и аллювиальные россыпи жадеита и нефрита, аллювиальные россыпи оливина-хризотила. За рубежом россыпные месторождения являются также главным промышленным типом месторождений рубина, сапфира, александрита, циркона-гиацинта, гранатов, турмалина.

2.6.1. Россыпи алмазов.Высокая твердость, химическая и абразивная прочность алмаза при невысокой его плотности (3,48 – 3,52 г/м3) определяет возможность его многократного переотложения и концентрации в широком спектре обстановок – от элювиально-склоновых россыпей в контуре и в непосредственном обрамлении кимберлитовых тел через долины высоких порядков до прибрежной зоны и шельфа. По мере переноса повышается качество алмазов за счет разрушения дефектных зерен и относительной концентрации ювелирных разностей. В процессе переноса и переотложения нарушается непосредственная связь алмазоносных россыпей с их первоисточниками, и в питании россыпей принимают участие промежуточные коллекторы – более древние алмазоносные осадочные формации; в ряде случаев вообще не удается достоверно проследить связь алмазоносных россыпей с определенными источниками и промежуточными коллекторами.

Большинство промышленных россыпей алмазов имеют четвертичный (аллювиальные россыпи современных долин) и мезокайнозойский (верхнемеловой-палеоген-неогеновый) возраст. Установлена повышенная алмазоносность девонских, пермских, триаснижнеюрских осадочных формаций.

Среди промышленных и потенциально-промышленных типов алмазоносных россыпей главными являются: полигенные ( элювиальные, элювиально-склоновые, карстовые, пролювиально-озерные, ложковые) россыпи вблизи алмазоносных трубок; формируются как непосредственно в поле кимберлитовых пород (крупнейшие россыпи района Бакванга в Заире), так и в их обрамлении (россыпь «Водораздельные галечники», лог Хабардина вблизи трубки Мир в Республике Саха-Якутия); аллювиальные россыпи современных долин III-Vпорядков (россыпь Ирелях, россыпь Эбелях в Республике Саха-Якутия, россыпи Бол.Колчим, Бол.Щугор и др. в Верхневишерском районе); «депрессионные россыпи» - древние аллювиальные россыпи (палеоген-неогенового возраста), залегающие в пределах водораздельных структурно-эрозионных депрессий (россыпь Рассольная и др. в Верхневишерском районе).

К перспективным типам алмазоносных россыпей относятся алмазоносные конгломераты и литифицированные осадочные толщи мезозойского и палеозойского возраста, такие как среднедевонская алмазно-редкометалльно-золотоносная россыпь Ичет-Ю на Среднем Тимане (Республика Коми).

Содержание алмазов в россыпях колеблется в широких пределах – от сотых долей карата до нескольких десятков каратов в 1 м3 песка. Предельные промышленные содержания зависят от сортности алмазов, в частности, от их размеров, строения, степени трещиноватости, прозрачности и цвета. То же относится и к другим ювелирным камням.

2.6.2.Россыпи других ювелирных и поделочных камней.Россыпи – главный промышленный тип месторождений рубина, сапфира, александрита, шпинели, циркона (гиацинт), гранатов, а также важный источник добычи хризолита, топаза, берилла, турмалина, нефрита, жадеита, горного хрусталя, аметиста, агата, иногда изумруда. Возможность накопления ювелирных и ювелирно-поделочных камней в россыпях обусловлена главным образом их химической стойкостью, абразивной прочностью, повышенной плотностью. Образованию россыпей этих минералов способствует развитие кор химического выветривания, где происходит их высвобождение и улучшение качеств. Многие коренные месторождения представляют практический интерес только как источники россыпей.

Промышленное значение различных генетических типов россыпей ювелирных и ювелирно-поделочных камней зависит от физических свойств последних (плотности и прочности, определяющих их миграционную способность) и требований промышленности к размеру их обособлений, кристаллов, моноблоков.

Остаточные элювиальные и элювиально-склоновые россыпи характерны для минералов малой прочности (оливин-хризотил), а также устойчивых минералов при условии, что имеет значение крупность кристаллов (россыпи топаза, берилла и горного хрусталя). Для последних, так же как и для россыпей ограночного корунда, необходимым условием является развитие кор выветривания, в которых происходит высвобождение кристаллов.

Россыпи склонов, за исключением делювиально-карстовых россыпей алмазов и рубина, залегающих на закарстованном плотике карбонатных пород, существенного значения не имеют.

Ложковые россыпиявляются главными для ювелирных и ювелирно-поделочных камней, встречающихся в виде кристаллов, - топаза, берилла, горного хрусталя. Характерны приуроченность таких россыпей к выположенным участкам тальвегов и плохо отсортированный глыбово-песчаный состав продуктивных рыхлых отложений, тяготеющих к плотику.

Аллювиальные (долинные и террасовые)россыпиимеют большее практическое значение для ювелирных камней, представляющих промышленный интерес и в виде мелких зерен, - рубина, сапфира, александрита, аквамарина, топаза, турмалина, аметиста, гранатов (пироп, демантоид), способных выдерживать дальний перенос. Такие полезные минералы концентрируются в песчано-гравийной фракции аллювия. Промышленное значение имеют россыпи галек и валунов плотных или вязких ювелирных и ювелирно-поделочных камней – жадеита, нефрита и агата, также хорошо выдерживающих дальний перенос.

Прибрежно-морские россыпные месторождения ювелирных и ювелирно-поделочных камней, образуются только вблизи от коренного источника. Исключение составляют месторождения янтаря, физические свойства которого – малая плотность и повышенная плавучесть – способствуют его дальнему переносу; поэтому концентрация янтаря происходит не в аллювии, а только в прибрежных морских или озерных лагунно-дельтовых и пляжевых отложениях. Кроме того, ископаемые смолы встречаются в ледниковых (моренных) образованиях и в осадках ледниковых озер.

Существенную долю в добыче многих самоцветов может составить попутное извлечение их при добыче алмазов (пироп, хризотил, циркон), редких металлов и пьезокварца (берилл, топаз, турмалин, аметист, цитрин), золота и платины (рубин, сапфир, демантоид и др.).

2.7. Россыпи пьезооптического сырья.Одним из важных для промышленности видов пьезооптического минерального сырья является пьезооптический кварц (горный хрусталь), из россыпных месторождений которого практический интерес представляют аллювиально-склоновые, склоновые и ложковые. Все они тесно связаны с коренными месторождениями и проявлениями.

2.8. Кроме россыпей перечисленных групп, встречаются россыпи и других полезных ископаемых: черных металлов – магнетита, титаномагнетита и хромита, абразивных минералов – граната и корунда, алюминийсодержащих минералов – силлиманита, андалузита, дистена, а также киновари, барита и др. Россыпи черных металлов имеют прибрежно-морской, аллювиальный и элювиально-склоновый (валунные руды) генезис; россыпи абразивных и алюминийсодержащих минералов – в основном прибрежно-морской, реже элювиальный; россыпи киновари, барита – элювиальный и склоновый.



1 По особенностям локализации, внутреннего строения, концентрации рудного вещества и др. значительная часть месторождений кор выветривания относится к группе экзогенных золоторудных месторождений и на них распространяются соответствующие требования.