Будучи студентом, я занимался шлиховым опробованием в Иркутской геологосъемочной экспедиции. При поисках масштаба 1:50000 шлиховые пробы отбирались по всем ручейкам через 250 м, а на двухсотке — через 500 м. Моя задача как техника-геолога была вести маршрут и смотреть за пробщиком, чтобы он отбирал пробы в нужных местах и сколько надо.
Когда в пробу попадался значок золота — это было событие! Я отмечал наличие металла в полевом дневнике и сообщал о нем начальнику партии. Значок был признаком того, что в долине ручейка есть какой-то источник золота, — может быть, погребенная или террасовая россыпь, или золотоносная жила.
Рабочему, который отбирал и мыл пробы, хотелось, конечно, взять пробу поменьше, а мне надо было контролировать, чтобы он промывал два полных лотка, что принималось за 0,02 м3 (именно такой объем промывки требует инструкция по шлиховому опробованию). Брать пробу было не всегда легко. Как-то на каменистой косе пробщик бросил лопату и, сказав «копай сам», ушел на табор.
Но, если бы мы брали пробу объемом в один лоток, то пропустили бы половину ручейков со знаками золота.
Потом в ручейках, где было выявлено золото, проходили шурфы. Из шурфов тоже отбирали пробы. Сечение шурфов — 1,25 м2. Шурф проходили с выкладкой породы в кучки. Каждые 20 см в глубину — это отдельная кучка. Каждая проходка (кучка) промывалась отдельно — так определялось содержание золота и положение золотоносного пласта в разрезе. С каждой проходки на глубину 20 см получали пробу объемом 0,25 м3. Иногда породу из шурфов мыли не всю (0,25 м3), а по решению начальника партии по две ендовки с проходки. Ендовка — мерный ящик объемом 28 литров, две ендовки — 56 литров. Масса такой пробы — около 80 кг.
Ендовка на россыпях — это стандартный мерный сосуд для проб. Объем ендовки — 28 литров — принят, исходя из объема пробы в плотной массе 0,02 м3 и коэффициента разрыхления 1,4. Масса песков в ендовке — около 40 кг.
Пишу здесь об этом подробно потому, что нынче в ВУЗах россыпной тематики очень мало, и методику опробования россыпей знают не все специалисты.
После Иркутской геологосъемочной экспедиции я пришел на работу в Иргиредмет в геологическую лабораторию. Здесь я занимался опробованием золотых руд. Выполняя эксперименты по опробованию, мне приходилось отбирать бороздовые пробы руды с помощью зубила и кувалды. Это адский труд, ведь борозду надо отобрать заданной ширины и глубины.
Нашей задачей была механизация отбора проб. Мы разработали специальный пневматический рубильный молоток (руководителем темы был Иван Федорович Днепровский). С помощью нашего молотка отбирать пробы стало намного легче. За эту разработку мы несколько лет получали хорошие премии.
При выполнении экспериментальных работ мне приходилось отбирать пробы руды, таскать их в лабораторию и наблюдать как проводится пробоподготовка.
При сравнении опробования россыпей и рудных месторождений у меня возникли вопросы:
1. Почему на россыпях стандартная бороздовая проба имеет ширину 1 м и глубину 10 см, а бороздовая проба на руде имеет ширину 10–15 см и глубину 3–5 см, то есть по сечению в 20–30 раз меньше?
2. Почему на россыпях стандартная проба (1 ендовка) имеет массу 40 кг, а бороздовая проба при опробовании руды всего 10–15 кг?
3. Чего ради в лаборатории пробу после дробления сокращают до 1 кг? Зачем тащить из шахты 15 кг, чтобы потом 14 кг выбросили в лаборатории? Если бы кто-то на россыпях пробу массой 40 кг перед промывкой сократил до 1 кг, его приняли бы за ненормального.
4. 1 кг руды на анализ — это пол-литровая баночка. Почему для руды достаточно пол-литровой баночки? Если бы я промывал при поисках россыпей пол-литровую баночку песков (вместо 0,02 м3), то все пробы были бы пустыми, и мы бы ничего не нашли, разве только случайно.
Конечно, я начал задавать эти вопросы старшим коллегам. Одни объясняли, что золото в рудных месторождениях исключительно мелкое, поэтому достаточно мизерного объема проб. (Но откуда тогда в россыпях самородки?) Другие говорили, что золото при дроблении рудной пробы измельчается, поэтому можно сокращать до 1 кг. (Но золото пластичное и при дроблении не измельчается.)
Некоторые ссылались на формулу Чечетта-Ричардса Q=Kd2, по которой при размере частиц породы 1 мм масса пробы ровна 1 кг. Формулу легко запомнить. Но почему К=1? Почему d=1? Про показатель второй степени я уж и не спрашивал. Вроде это как-то само собой подразумевается.
Для рудных проб, кроме первого сокращения, есть еще и второе: 1 кг сокращают еще в 20 раз, и на анализ остается всего 50 г. Не слишком ли мало остается?
...Лет через 15, будучи уже ведущим научным сотрудником Иргиредмета, я нашел ответы на эти вопросы. Мы разработали имитационную математическую модель, которая воспроизводила процесс опробования месторождений /1/. На математической модели можно задать разную крупность золота, разное содержание в руде, разный размер проб и посмотреть, как меняется результат разведки месторождеия. Сейчас такие эксперименты легко повторить, так как моделирование месторождений стало тривиальным процессом.
В итоге мы выяснили следующее:
- Пробы, сокращенные до 1 кг, позволяют выявить объекты (или их участки) с высоким содержанием золота. Например, можно выявить такое месторождение, как Балей с содержанием до 300 г/т, можно выявить Тасеевское, Дарасун, Купол Кубаку (с двухзначным содержанием). При высоких содержаниях даже в сокращенной килограммовой пробе золото еще остается и анализ его показывает.
- Пробы, сокращенные до 1 кг, выявляют объекты (или их участки) с весьма мелким золотом. Например, при средней массе золотин в руде 0,01 мг, при содержании 1 г/т в тонне руды имеется 100 000 золотин. В пробу 1 кг попадет в среднем 100 золотин. Даже в навеске пробирного анализа массой 50 г остается 5 золотин. При этом анализ показывает соответствующее содержание золота.
- Какие объекты пропускают пробы, сокращенные до 1 кг? Они пропускают месторождения (или их участки), в которых содержания металла не двух-трехзначные и золото не дисперсное! Впрочем, я догадывался об этом и без имитационного математического моделирования. Повторюсь, если бы я при поисках россыпей вместо ендовки (40 кг) промывал пол-литровую баночку песков (1 кг), то с таким опробованием мы бы ничего не нашли.
В советское время добыча золота была преимущественно россыпной. Россыпи находили в огромном количестве. А где же рудные источники этих бесконечных россыпных месторождений? Рудные источники для большинства россыпей не найдены. Эффективность поиска рудных месторождений несравненно ниже. Это при том, что в некоторых россыпях золото имеет явно рудный облик — оно плохоокатанное и с кварцем. И ручеек при этом небольшой, меньше 10 км. Иногда в плотиках есть видимое золото, а месторождения при опробовании — нет.
По моей субъективной оценке, из-за недостаточной массы проб в России до сих пор не найдено большинство рудных месторождений золота. Не выявлена также значительная часть запасов золота в уже известных месторождениях. Дело в том, что любое месторождение является неоднородным по строению. Небольшие по массе пробы из буровых скважин, да еще дважды сокращенные при пробоподготовке, выявляют только отдельные, сравнительно богатые гнезда и рудные тела. Они также выявляют периферию рудных тел, где золото мелкое. Остальное остается вне контуров.
Понимаю, что сложившуюся систему пробоподготовки быстро изменить не удастся. Она много лет кочует по ОСТам и инструкциям. Ее знают со студенческой скамьи все специалисты-геологи и даже не геологи: Q=Kd2 — чего же проще?! Но гипотеза о том, что золото измельчается при дроблении, не выдерживает критики. Золото даже в чашечном истирателе измельчается не полностью /2/.
| Небольшое отступление |
|
Изменить стереотипные подходы сложно. Есть одна грустная история на эту тему. «Отец медицины» Гиппократ в качестве лечебного средства рекомендовал выпускать пациенту кровь до тех пор, пока тот не потеряет сознание (литра 2–2,5). Применение метода объяснялось необходимостью удалить избыток «плохой» крови, в которой находится болезнь. Позже известный медик, авторитет своего времени Гален с присущей ему обстоятельностью описал, в каких местах рассекать вены и сколько крови выпускать, в зависимости от времени года, возраста, пола и темперамента пациента. Он рекомендовал применять кровопускание при лихорадках, воспалении, травмах, стенокардии, слабоумии, гепатите, подагре, эпилепсии и, парадоксальным образом, кровотечениях /3/. В итоге кровопускание было чрезвычайно распространено почти 2000 лет. С его помощью многих несчастных отправили на тот свет. Отказались от этой процедуры только в начале XX века, однако до сих пор кровопускание применяется в нетрадиционной медицине. |
Сокращение геологических проб, к счастью, опасно только для кошелька инвестора, но не для его жизни. Тем более тот, кому жалко кошелек, может применить другой способ пробоподготовки, оптимальный для его условий и месторождения.
Возможно кому-то из россыпников, изменив пробоподготовку, удастся выяснить, откуда в его россыпь сыплются самородки и золото с кварцем и т.п.
Литература
1. Применение имитационных математических моделей для исследования и решения методических задач разведки. Иркутск, Иргиредмет, 1986, 47 с.
2. Власов Н. Г., Старкова А. А. Об истираемости золота. Золотодобыча № 8, 2020, с. 33-36.
3. Талантов П. В. Доказательная медицина от магии до поисков бессмертия. ООО ЛитРес, www.litres.ru, 2019. ■
Комментарии