Реферат: Месторождения золота

В пределах срединных массивов формируются крупные золоторудные месторождения.

Миогеосинклинальные зоны контролируют положение многих золоторудных месторождений, часто с крупными запасами руд. В эвгеосинклинальных зонах формируются месторождения металлов платиновой группы и золота. В вулканических поясах обстановка благоприятная для формирования крупных серебряных и золотосеребряных месторождений.

Во многих рудных провинциях известны месторождения урана, золота и редких элементов. Они сближены в пространстве, но, как правило, формируются в разное время.

В срединных массивах известны характерные жильные золоторудные месторождения в березитах, месторождения редкометальных пегматитов и редкометальных грейзенов.

Благоприятными геотектоническими обстановками для формирования крупных золоторудных месторождений являются миогеосинклинальные зоны. С ними связана группа коренных золоторудных месторождений в обрамлении Сибирской платформы, уникальные месторождения Кызыл-Кумской рудной провинции (Мурунтау), Австралии

(Бендиго), США (Хоумстейк) и другие.

В эвгеосинклинальных областях известны месторождения платиноидов в офиолитовых хромсодержащих дунит-клинопироксенитовых массивах, золоторудные месторождения в вулканогенно-осадочных комплексах (Березовское, Кочкарское).

Своеобразными геотектоническими единицами складчатых областей являются вулкано-плутонические пояса, занимающие внутреннее положение по отношению к новообразованным складчатым сооружениям. Структура вулкано-плутонических поясов нередко осложняется грабенами-рифтами. Это области активного проявления континентального вулканизма, продукты которого представлены чередованием лав, пирокластов, субвулканических и субинтрузивных образований. С ними связано образование крупных золотосеребряных месторождений с повышенными содержаниями олова, свинца, меди, кобальта и никеля (месторождения Потоси, Хаканджа, Карамкен, Дукат и др.)

Пятый этап проявился в образовании современной континентальной и океанической коры и развитии эпиплатформенного орогенеза (240—0 млн. лет). Для этого мезозойского этапа развития важное металлогеническое значение имеет проявление тектоно-магматической активизации ранее стабилизированных блоков Земли. С достигшей в этот период своего максимального развития активизацией связано образование таких важнейших рудных районов России, как Норильский - медь-никель-кобальт-платиноидный. Забайкальский - редкометально-золото-урановый и Центрально-Алданский золото-урановый.

В каждом из этих районов мезозойская тектоно-магматическая активизация проявилась в пределах жестких блоков земной коры, имеющих разное геотектоническое положение с различной предшествующей историей своего формирования. В Норильском районе активизация затрагивает краевую часть Сибирской платформы, в Центрально-Алданском - выходящий на поверхность на Алданском щите и его периферии кристаллический фундамент Сибирской платформы, а в Забайкальском — складчатое основание Монголо-Охотской палеозойской складчатой области.

Для золота из месторождений, залегающих в породах чехла, наиболее характерны его россыпные месторождения. До последних лет доля золота, добываемого в России из россыпей, как и ранее в СССР, превышала 70%. Лишь в 1998 г. эта величина снизилась до 60%.

Россыпные месторождения платиноидов пока что играют подчиненную роль. На их долю приходится всего около 5% ресурсов и около 20% добычи.

1. Металлогения.

Наиболее древние месторождения золота находятся в архейских зеленокаменных поясах Канадского щита, Африки, Индии, Западной Австралии. Концентрации золота приурочены к колчеданным месторождениям, залегающим среди зеленокаменных вулканогенных толщ, а также связаны с комплексами гранитоидов, завершавших формирование зеленокаменных поясов.

На ранней стадии развития эвгеосинклиналей возникали лишь мелкие концентрации золота в колчеданных и скарновых рудах. Главные месторождения золота образовались в орогенную стадию развития геосинклиналей. Гидротермальные месторождения золота связаны с гипабиссальными комплексами малых интрузий и даек (плутоногенные гидротермальные месторождения) и вулканогенно интрузивными комплексами андезит-липаритовой формации (золото-серебряные месторождения).

В платформенных условиях на разных этапах развития земной коры возникли россыпные месторождения. Древние россыпи были метаморфизованы.

В областях тектоно-магматической активизации месторождения золота образовались в связи с комплексами малых интрузий и с субвулканическими комплексами вулканических поясов.

Для золотых месторождений выделяются четыре металлогенические эпохи: архейская (месторождения зеленокаменных поясов), протерозойская (золотоносные конгломераты Витватерсранда, ЮАР и другие районы), палеозойская (многие каледонские и герцинские гидротермальные месторождения Средней Азии, Казахстана, Западной Сибири) и мезокайнозойская (плутоногенные золотые и вулканогенные золото-серебряные месторождения Тихоокеанского пояса, Карпат и др.)

В пределах Тихоокеанского металлогенического золотого пояса выделяется ряд рудных провинции: Охотско-Чукотская, Приамурская, Забайкальская, Якутская и др.

Кроме того, известны провинции: Среднеазиатская, Уральская, Енисейского кряжа России. Ряд провинций имеется и на Африканском континенте. Наиболее значительные золоторудные районы—Витватерсранд (ЮАР), Норанда и Поркьюпайн (Канада), район Калифорнии и Хомстейк (США), Каргурли (Западная Австралия), Колар (Индия).

По условиям образования золоторудные месторождения разделяются на эндогенные, экзогенные и метаморфизованные.

Эндогенные месторождения широко распространены и являются основным источником добычи золота.

По минеральному составу руд эндогенные месторождения золота объединяются в следующие основные формации:

Золотокварцевая и золото-сульфидно-кварцевая формации. Золото в рудах в основном свободное в кварце, частично—в сульфидах и характеризуется неравномерным распределением. В зависимости от состава сульфидов в этих формациях выделяются различные минеральные типы. Месторождения представлены жилами, жильными зонами и штокверками, формировавшимися в условиях средних глубин в осадочных, вулканических, интрузивных и реже метаморфических породах.

Золотосульфидная формация. В составе руд главную роль играют пирит, халькопирит, арсенопирит, пирротин, сфалерит и галенит в переменных количествах. Золото тесно связано с сульфидами. Месторождения этой формации представлены зонами вкрапленности золотоносных сульфидов в осадочных и эффузивно-осадочных толщах. Нередко они тяготеют к существенно углистым или графитистым сланцам.

Золото-карбонат-сульфидная   формация  объединяет месторождения типа залежей, жил, гнездового или вкрапленного оруденения в карбонатных толщах и образующихся по ним метасоматитах.

Золото-силикатная    (скарновая)    формация. Месторождения представлены скарновыми залежами с наложенной сульфидной или золотой минерализацией  и связаны с контактовыми ореолами палеозойских реже мезозойских гранитондных массивов.

Золото-халцедоново-кварцевая (золото-серебрянная) формация характеризуется высокой серебристостью золота и обилием собственно серебряных минералов (сульфидов, сульфосолей); для некоторых из них характерны теллуриды. Золото-серебряные мссторождения — жилы, минерализованные и жильные зоны, штокверки — формируются, как правило, в близповерхностных условиях в связи с наземным вулканизмом.

В соответствии с количеством сульфидов, присутствующих в рудах, эндогенные месторождения разделяют на убого-сульфидные (до 2%), малосульфидные (до 5%), умеренно-сульфидные (5—20%) и существенно сульфидные (более 20 %).

Помимо перечисленных рудных формаций, представляющих собственно золоторудные месторождения, золото является важным полезным компонентом многих эндогенных комплексных месторождений—главным образом меднопорфировых, медноколчеданных, колчеданно-полиметаллических, медно-никелевых и др.

6. Промышленные типы месторождений.

Основные промышленные типы золоторудных месторождений следующие:

1) пластовые месторождения золотоносных метаморфизиванных конгломератов: районы  Витватерсранда  (ЮАР), Ганы, Танзании;

2) золото-кварц-сульфидные месторождения в крупных разрывных нарушениях: Колар (Индия), Керклейд-Лейк (Канада)

3) жильные золото-кварцевые и золото-кварц-сульфидные месторождения: Березовское, Кочкарское, Дарасунское, Степняк (СССР), месторождения Калифорнии (США) и многие

другие;

4) золото-кварцевые месторождения, представленные многоярусными седловидными залежами: Бендиго и другие в Австралии;

5) штокверковые золото-кварцевые и золото-кварц-сульфидные месторождения: Мурунтау;

6) столбообразные золото-кварц-сульфидные месторождения: Хомстейк (США);

7) золотые и серебро-золотые теллуридные месторождения: Крипл-Крик (США) и др.;

8) пластообразные месторождения с тонкодисперсной золотой и или золото-сульфидной минерализацией: Карлин (США), некоторые месторождения Алдана (Россия);

9) россыпные месторождения золота СССР, Колумбии, США, Канады и других стран.

К второстепенным типам относятся: 1) золотосодержащие сульфидные медно-никелевые, медно-колчеданные, колчеданно-полиметаллические,   полиметаллические,  медно-порфировые, сурьмяные и другие месторождения с попутным извлечением золота; 2) золото-серебряные руды зоны окисления колчеданных, медно-колчеданных, колчеданно-полиметаллических месторождений.

В других странах главный промышленный тип — пластовые месторождения метаморфизозанных конгломератов (63 % всех запасов и 73 % добычи золота).

Коренные гидротермальные месторождения (второй—восьмой типы) также являются важным источником золота. На них приходится 25—30 % запасов и 20—25 % добычи этого металла. Роль россыпей невелика. Из них добывают не более 1,5 % золота. Попутно при переработке золотосодержащих руд в иностранных странах получают 5-10 % золота.

В России разрабатываются месторождения второго, третьего, пятого, седьмого, восьмого и девятого типов. Россыпи продолжают оставаться важным источником золота.

Коренные месторождения с запасами золота до 15 т считаются мелкими, с запасами 15—30 т—средними, 30—100 т - крупными и свыше 100 т—очень крупными и уникальными.

Россыпные месторождения с запасами золота до 5 т считаются мелкими, 5—10 т—средними и свыше 10 т—крупными.

Основные типы

Тип первый.

Пластовые месторождения золотоносных метаморфизованных конгломератов.

Месторождения золота, иногда с ураном, связанные с докембрийскими конгломератами, известны в ЮАР, Гане, Бразилии и других странах. Описание геологического строения их приведено в работе Ф. Н. Кренделева. Рудоносные конгломераты хорошо выдерживаются на больших площадях и занимают в разрезе толщ определенное стратиграфическое положение. Мощность пластов конгломератов не превышает 3 м. Галька в них хорошо окатана и представлена кварцем, кварцитом, яшмой и кремнем. На долю галек приходится 60—70 % объема породы. Цемент кварц-серицитовый с пиритом.

Форма пластовых рудных тел в конгломератах лентообразная. Золото находится в цементе конгломератов, является  самородным и заключено в пирите. Содержание его в промышленных рудах 7—15 г/т. Извлечение золота из руд очень высокое и достигает 98 %.                                   

Обладая огромными запасами золота, простым минеральным составом и несложной технологией переработки руд, месторождения описываемого типа поставляют 2/3 добычи золота  других стран и тем самым оказывают решающее влияние на их золотодобывающую промышленность. К данному типу относятся месторождение Витватерсранд (ЮАР).

Тип второй.

Золото-кварц-сульфидные месторождения в крупных разрывных нарушениях

К протяженным разломам и зонам рассланцевания приурочены крупные и весьма крупные месторождения зарубежных стран. В качестве примеров следует отметить такие, как Колар (Индия), район Поркьюпайн (Канада). В России к месторождениям описываемого типа относятся Кумакское (Урал) и др. Рудовмещающие разломы обычно крутопадающие и прослеживаются по простиранию на 8—10 км и более. К этим же разломам приурочены пояса даек кислого, среднего и основного состава. Строение рудоносных разломов определяется тем, что к наиболее крупным разрывам приурочены жилообразные рудные тела, между которыми развита прожилково-вкрапленная минерализация. Рудные столбы образовались в местах наиболее интенсивной трещиноватости, изгиба разрывов, пересечения их поперечными разрывными нарушениями, а также в связи с элементами складчатой структуры вмещающих пород. Вертикальный размах оруденения весьма значительный и достигает 4 км (Колар в Индии).

Руды золото-кварцевые и золото-кварц-сульфидные. Золото в них самородное, а также находится в форме теллуридов. Содержание его в рудах зарубежных месторождений составляет в среднем 15 г/т.

Тип третий.

Жильные золото-кварцевые и золото-кварц-сульфидные местрождения.

Гидротермальные жильные месторождения золота широко распространены и находятся в разнообразной геологической обстановке. Они приурочены к поясам распространения малых интрузий и даек; залегают в осадочных, вулканических, метаморфических породах, интрузивных массивах и дайках. Жилы приурочены к одной, двум и более системам трещин преимущественно сколового типа. Масштаб жил различный, зависит от геологической обстановки.

В зависимости от минерального состава руд различают золото-кварцевые и золото-кварц-сульфидные месторождения березитизацией и лиственитизацией вмещающих пород. Примерами первых  являются месторождения России (Березовское, Коммунар,  Ленский район), Австралии (Калгурли), США (месторождения Калифорнии), Ганы и др. К золото-кварц-сульфидным относится ряд месторождений России (Степняк, Кочкарское, Дарасунское), Канады, США. В золото-кварцевых рудах количество сульфидов невелико и не превышает нескольких процентов. Представлены они пиритом, пирротином, галенитом, сфалеритом, халькопиритом; присутствует блеклая руда. Золото находится как в самородной форме, так и в виде теллуридов.

В золото-кварц-сульфидных рудах количество сульфидов в жильном выполнении достигает 30 %. Представлены они пиритом, арсенопиритом, галенитом, сфалеритом, халькопиритом; присутствуют сульфосоли серебра, сурьмы, минералы висмута, теллуриды. Золото самородное и субмикроскопическое в сульфидах.                                              

Тип четвертый.

Золото-кварцевые месторождения, представленные многоярусными седловидными залежами.

 Месторождение Бендиго (Австралия) приурочено к системе меридиональных подобных складок, сложенных песчано-сланцевой толщей силурийских пород, прорванных дайками лампрофиров и осложненных разравными нарушениями. Рудные тела представлены седловидными залежами в шарнирах антиклинальных складок, пластообразными залежами в шарнирах антиклинальных и очень редко синклинальных складок, пластообразными залежами, приуроченными к согласным надвигам, и секущими жилами.

Тип пятый.

Штокверковые золото-кварцевые и золото-кварц-сульфидные месторождения.

Гидротермальные штокверковые месторождения золота известны в Средней Азии (Мурунтау), Енисейском кряже, Казахстане, Восточном Забайкалье (Ключи) и др. Приурочены они к зонам разрывных нарушений и находятся на участках сближенных разрывов, развития оперяющих трещин, в клиновидных тектонических блоках в осадочных, метаморфических, интрузивных породах. Для рудных полей характерно наличие даек кислого, среднего, основного состава, лампрофиров. Руды штокверковых месторождений, так же как и жильных, золото-кварцевые и золото-кварц-сульфидные. Содержание золота ниже, чем в жилах, но распределение его более равномерное.

Тип шестой.

Столбообразные золото-кварц-сульфидные месторождения. Месторождение Хомстейк (Южная Дакота, США) уникально. Площадь его сложена породами докембрия (филлиты, кристаллические сланцы, кварциты), смятыми в изоклинальные складки с крутопогружающимися шарнирами и осложненными системой продольных разрывных нарушений, зон дробления и даек.

            Главное рудное тело столбообразной формы приурочено к шарниру одной из складок и залегает среди карбонат-хлорит-кварцевых кристаллических сланцев. При горизонтальном поперечном размере 150-200 м оно вскрыто горными выработками на глубину на глубину более 2,5 км. Руды золото-кварц—сульфидные. Количество сульфидов составляет 7-8% рудной массы. Главные среди них - пирротин, пирит, арсенопирит. Кроме того, в рудах отмечаются галенит, керит, сидероплизит, кальцит, альбит, серицит, флюорит. К данному типу также относятся месторождение Моро-Велью (Бразилия).

Тип седьмой.

Золотые и серебро-золотые теллуридные месторождения.

Месторождения этого типа обычно распространенны в палеовулканических областях андезит-липаритовой формации: районы Крипл-Крик и Сильвертон в Колорадо (США), месторождения Мексики, Карпат, Северо-Востока и Приамурья (Россия). Они часто приурочены к вулканическим сооружениям, обладают разнообразной и сложной морфологией рудных тел. Минеральный состав руд также достаточно сложен. В них присутствуют самородное золото и серебро, их теллуриды, а иногда и селениды, а также различные сульфиды и сульфосоли. Руды богатые. Серебро в них всегда преобладает над золотом в десятки, а некоторых месторождениях и в сотни раз. Проба золота невысокая. Околорудные изменения вмещающих пород выражены окварцеванием, пропилитизацией, альбитизацией, серицитизацией, аргиллитизацией.

Тип восьмой.

Пластообразные месторождения с тонкодисперсной золотой или золото-сульфидной минерализацией.

Месторождение Карлин находится в северной части штата Невада (США). Площадь его сложена пологозалегающими осадочными породами ордовика (алевролиты), силура (алевролиты и мергелистые известняки, обогащенные органическим веществом и пиритом) и девона (известняки с прослоями доломитов). Осадочные толщи прорваны небольшим массивом кварцевых диоритов и дайками кварцевых порфиров мелового возраста. Разрывные нарушения представлены крутопадающими разломами и пологим надвигом в зоне контакта силурийских и девонских отложений. Месторождение Карлин гидротермальное, низкотемпературное. Среднее содержание золота в руде порядка 10 г/т, а запасы около 110 т. Рудное тело отрабатывается карьером.

Тип девятый.

Россыпные месторождения золота.

Золотоносные россыпи во многих районах мира почти выработаны. Распространенны в Колумбии, США, Канаде. В России районы россыпей развиты: Северо-Восток, Ленский (р. Бодайбо), Алдан, Забайкалье, Дальний Восток, Енисейский кряж.

Среди древних (мезозойских, палеогеновых и неогеновых) и молодых (четвертичный и современных) россыпей различных генетических типов главное промышленное значение имеют аллювиальные россыпи, погребенные под рыхлыми речными отложениями. На Северо-Востоке страны развиты аллювиальные россыпи современной речной сети. Они расположены в условиях среднегорного расчлененного рельефа. Долины рек врезанные, хорошо проработанные. Мощность рыхлых долинных отложений  невелика, а мощность золотоносных пластов значительно колеблется.

7. Особенности месторождений влияющих на разведку и оценку.

Технологические свойства руд месторождений золота отличаются большим разнообразием. Наибольшее значение имеют следующие признаки, определяющие технологию переработки:

- характеристика содержащегося в руде золота (крупность, форма нахождения, характер ассоциации с рудными и нерудными минералами, состояние поверхности частиц);

- комплексность руд, т. е. содержание в руде наряду, с золотом других полезных компонентов, имеющих промышленное значение;

- степень окисленности руд, где процентное соотношение окисленных и сульфидных минералов;

- наличие в руде компонентов, существенно осложняющих технологию переработки;

По крупности частиц золото классифицируется на крупное (более 0,07 мм), мелкое (от 0,001 до 0,07 мм) и тонкодисперсное (мельче 0,001 мм). Крупное золото обычно легко высвобождается при измельчении и извлекается гравитационными методами, но плохо флотируется и медленно растворяется при цианировании. Мелкое золото (свободное и в сростках с сульфидами) хорошо флотируется, а также быстро растворяется при цианировании, но лишь частично извлекается гравитацией. Тонкодисперсное золото плохо вскрывается при измельчении руд и извлекается в гравитационные и флотационные концентраты совместно с минералами-носителями (сульфидами). Из сульфидов его извлекают пирометаллургией или цианированием после окислительного обжига. Если золото ассоциирует с гидроксилами железа и другими гипергенными минералами, оно может быть извлечено цианированием. Из кварца тонкодисперсное золото может извлекаться только при плавке.

            Золотосодержащие руды в некоторых случаях кроме золота содержат другие полезные компоненты, которые могут представлять промышленный интерес. К таким компонентам относятся: серебро, медь, сурьма, свинец, цинк, вольфрам, уран, ртуть, висмут, таллий, селен, теллур, кремнезем, сера (в сульфидной форме), барит, флюорит и др. Соответственно выделяют золото-пиритные,  золото-мышьяковые, золото-серебряные, золото-медные, золото-сурьмяные, золото-урановые, золото-баритовые, золото-полиметаллические и золото-кварцевые руды. Золото-кварцевые руды, содержащие больше 60 % кремнезема, меньше 13 % глинозема, 0.8% мышьяка и 0,3% сурьмы, могут использоваться в качестве флюса на металлургических заводах.

По степени окисления сульфидов руды подразделяют на первичные (сульфидные), частично окисленные (смешанные) и окисленные. Наибольшее промышленное значение в настоящее время имеют первичные руды содержащие не более 10—20 % окисленных минералов. К частично окисленным относятся руды, содержащие не более 30% окисленных минералов, к окисленным -свыше 30% окисленных минералов

При оценке вредных примесей в рудах в первую очередь учитываются те из них, которые могут оказать отрицательное влияние на процесс цианирования - основной процесс извлечения золота. К вредным примесям относятся:

- некоторые минералы меди (оксиды, карбонаты, вторичные сульфиды, сульфаты), сурьмы (антимонит), железа (пирротин) мышьяка (реальгар, аурипигмент), в присутствии которых резко снижается скорость растворения золота и увеличивается расход

цианида;

- отдельные разновидности углеродистого вещества, характеризующиеся повышенной сорбционной активностью;

- шламообразующие минералы (слюдисто-глинистые), осложняющие процесс обезвоживания цианистой пульпы и отмывку растворенного золота. Наличие этих минералов вызывает значительные затруднения при транспортировке и бункерованнии, а также при гравитацнонно-флотационном обогащении руд;

- минералы мышьяка (арсенопирит, мышьяковые сульфосоли и др.), которые затрудняют пиромёталлургическую переработку золотосодержащих концентратов и вызывают необходимость проведения специальных дорогостоящих мероприятий для охраны

окружающей среды.

8. Технологические схемы переработки и обогащения.

Вследствие исключительного разнообразия свойств золотосодержащего сырья, обусловленного различиями вещественного состава руд и особенностями содержащегося в них золота, технологические схемы переработки в большинстве случаев состоят из комбинации процессов обогащения, пиро- и гидрометаллургии.

Основные процессы, применяемые при обработке золотосодержащего сырья, включают: рудосортировку, дробление, измельчение, обесшламливание и т. д., гравитационное и флотационное (коллективное или селективное) обогащение, амальгамацию, цианирование (по фильтрационной или сорбционной технологии) или пирометаллургическую переработку (обжиг, плавку) руд и концентратов; заключительным процессом является аффинаж золота.

Разрабатываются и испытываются новые прогрессивные технологические процессы: радиационная сортировка, пенная сепарация, тиокарбомидное и бактриальное выщелачивание, хлоридовозгонка и др.

Концентрат гравитационной золотосодержащий (ТУ 48-16-8-75) по содержанию золота и примесей должен соответствовать следующим нормам:

Примечание.  По согласованию поставщика и потребителя допускается поставка отдельных партий с пониженным содержанием золота, но не менее 20 г/т, и повышенным содержанием влаги в концентратах.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6