Геолого-проспекторский метод поисков месторождений — сплав науки и практики

Г.Н. Капленков — автор многовекторного геолого-проспекторского метода поисков крупнотоннажных месторождений нетрадиционных формаций широкого спектра полезных ископаемых.

В основу авторского геолого-проспекторского метода поиска перспективных площадей для выявления крупнотоннажных месторождений широкого спектра элементов положены следующие факты:

1. Возрасту добытого золота минимум — 6 тыс. лет, геологии — 700 лет. Золота за этот период извлечено более 150 тыс. т. 12, 5 тыс. т золота добыто за первые 5300 лет старательских поисков и около 90 тыс. т — за последние 700 лет. Один Витватерсранд с 1886 г. дал не менее 50 тыс. т и геологи к открытию этого золота не причастны. Роль старателей и населения в находке этого золота неоспорима как и вечная тяга населения к поискам.

2. Золотоискатели (проспекторы, рудознатцы, лозоходцы, охотники и рыбаки, старатели и др.) и сейчас продолжают вносить свой вклад в поиски. Честь открытия Витватерсранда принадлежит проспекторам Фреду Штрубену и его работникам Дж. Харрисону и Дж. Уолкеру [1]. Золото Колымы «разбудили» летом 1914 г. рабочие Михаил Канов, Сафей Гайфуллин и Барри (Бориска) Шафигуллин. Золото Чукотки на реке Волчьей под Анадырем еще до 1907 г. открыл канадский проспектор Надо [2]. В 2010 г. — спустя сто лет после отработки — знаменитых клондайкских россыпей — за открытие их коренных источников проспектору Шону Райану было присвоено звание Проспектор Года Британской Колумбии (http://www.yukon-news.com/business/16474).

3. Львиная доля первых находок — это россыпное золото в аллювии рек. Инструмент — сибирский лоток, а чаще — ковш, тазик, пэн, реже — бутара, вашгерд. Годами проверенная методика оценки перспектив долины опиралась на шкалу наличия золота — «пусто-единичные знаки — знаки — вес». Чтобы увидеть самородное золото, проба промывалась до черного рудного тяжелого шлиха. Из спутников золота проспектор мог выделить не более десятка тяжелых минералов-сульфиды, магнетит, яркую киноварь, реже серебристую платину.

4. 6 тыс. лет — срок поисков видимого золота и других металлов. Но сегодня основной добываемый металл — невидимый, извлекаемый амальгамированием, цианированием, биовыщелачиванием [3]. Инвесторов привлекают крупнотоннажные месторождения, отрабатываемые карьерами. Научные институты приступили к прогнозированию рудных узлов с крупными месторождениями такого золота [4].

Рис. 1. Металлогения Британской Колумбии (Канада) по данным ВСЕГЕИ (2000 г).

5. Для поисков крупнотоннажных месторождений с невидимым визуально золотом привлечены новейшие геофизические, геохимические, наземные, воздушные, космические методики. Кроме высокой стоимости к недостаткам большинства этих методик можно отнести и поиск зачастую не самого золота, а благоприятных структур. Исключением является геохимическое опробование на золото земли, воды, воздуха, растительности, фракций шлиховых проб, донных проб гидросети. Опробование потоков рассеяния путем массового анализа донных проб с дальнейшим металлометрическим опробованием вторичных и первичных ореолов — основа поисков сегодня на всех континентах Земли. И надо признать — небезуспешная. Суммарное количество геохимических проб давно перевалило за миллионы. Очевидны и высокие материальные и трудовые затраты. Низкая чувствительность донных и металлометрических проб компенсируется применением дорогостоящих аналитических методов анализа, фиксирующих порой даже кларковые уровни содержаний металла. При этом отсутствует возможность дополнительных анализов этих проб — вплоть до минералогического, поскольку у проб нет дубликатов, а вес и качество материала оставляют желать лучшего. И, как следствие, имеются факты пропуска месторождений.

6. Высокая стоимость вышеперечисленных видов поиска перспективных площадей и месторождений приводит к резкому снижению объемов поисковых работ и их финансирования из бюджета государств и фирм. Вынужденный поиск новых видов сырья в старых районах с новыми затратами — печальная истина.

7. Наличие риска при поисковых работах, когда из сотни рудопроявлений месторождением становится в лучшем случае одно — общепризнанный факт. Снижают качество поиска такие факторы, как опробование малопредставительного материала, неправильный выбор места взятия шлиховой пробы, неграмотная промывка, ошибки аналитических методов и приемов и проч. Только высокая стоимость металла, благоприятная инфраструктура и геологическая ситуация, наличие аналогов и высокие содержания в отдельных пробах позволяют рискнуть на вложение крупных средств в буровые, поверхностные и подземные горные работы. Немаловажны и растущие возможности и способы извлечения металла из руды, а также гарантия карьерной отработки месторождения.

Все вышеизложенное — роль проспекторов, метод поиска, промывка проб до видимого золота — закреплено в современной научно-методической и учебной литературе [5, 6]. Высокий уровень современных теоретических достижений геологии в вопросах оценки типа оруденения, возможных геометрических форм рудного тела, минералогии руд, поведения оруденения с глубиной, положительные результаты опробования поверхностных, подземных выработок и буровых скважин — существенно облегчают вовлечение месторождения в эксплуатацию.

8. Положительную роль геологической науки в поисках месторождений никто не оспаривает. Именно ей принадлежит честь выявления всего изобилия видов сырья, недоступных пониманию проспектора, именно она доказала тот факт, что при промывке старателем пробы до черного рудного шлиха с видимым золотом смывается порядка двух третей суммарного золота в пробе и выявить все золото можно только спектральным анализом. Серый шлих с удельным весом тяжелее граната существенно снижает потери суммарного золота и широкого спектра других рудных элементов. Науке принадлежит честь выявления алмазов по элементам-индикаторам и минералам-спутникам. А последние прекрасно сохраняются в сером шлихе шлихо-геохимической пробы. Этот вид проб имеет и еще одно преимущество — дубликат пробы при наличии элементов индикаторов годен и на минералогический анализ для выявления спутников алмазов, и на спецанализы для обнаружения платиноидов и других элементов, не определяемых спектральным анализом.

Как снизить риск при инвестициях в поиски и разведку, как снизить затраты и повысить эффективность поисковых работ при отмеченных выше фактах? Работы над этими проблемами идут постоянно. Ниже рассматривается один из вариантов — геолого-проспекторский метод поиска перспективных площадей для выявления крупнотоннажных месторождений нетрадиционных формаций широкого спектра минерального сырья. Этим методом предлагается вооружить широкие массы населения, что не противоречит п.п. 1, 2. Ничего не надо менять в исторически сложившуюся практику опробования речных отложений (п. 3). Серьезно меняется тактика поиска: от поиска видимого металла надо перейти к поиску невидимого (п. 4). Для этого рекомендуется увеличить объем пробы и промывать ее до серого шлиха. Больше-объемная (до 100–150 г) приустьевая проба по значимости приравнивается к валовой, а значительный (до 200–300 г) вес серого шлиха с фракцией до 1 мм — достаточен для сохранения дубликата пробы и выполнения при необходимости нескольких видов анализа. Такие параметры шлихо-геохимических проб гарантируют более, чем 500–700 кратное обогащение и позволяют представить водосборный бассейн всего одной пробой (а соответственно одним анализом вместо анализов нескольких проб при обычной методике). Дубликат и через несколько лет позволит провести доизучение металлогенической и минералогической ситуации, что полностью исключает затраты на повторные поиски (п. п. 5 и 6).

Риск вовлечения в разведку ложных аномалий сводится к минимуму, если проба отбирается грамотно — материал промывается как из русла, так и с террас обоих бортов, проба моется до серого шлиха и отдается на спектральный анализ для выявления более 50 элементов. Обработка данных анализа ведется по градации «пусто–1–10–100– 1000». Такая градация не только надежно выделяет фоновые содержания элемента, но и сглаживает дефекты отбора проб, промывки, аналитические погрешности (п. 7).

Различная плотность отбора проб позволит проспектору без труда выявить рудные тела (1 проба на 1 км²), месторождение (1 проба на 10 км²), рудный узел (1проба на 100 км²).

На примере канадского проспектора Райана убеждаемся, что и русским проспекторам и золотоискателям с новым методом поиска по плечу выявление коренных источников уникальных золотых россыпей Урала, Сибири, Колымы и Чукотки. Стоимость проспекторских находок значительно возрастет при привлечении к оценке результатов геолога. Выставленные на аукционах перспективные площади в этом случае будут обеспечены геологической информацией о месторождении, прогнозных ресурсах, уровне среза, перспективах выявления слепого оруденения, формационной принадлежности, типах руд и проч., что не всякому проспектору есть возможность оценить.

Уже сегодня геолого-проспекторский метод выявляет свои преимущества перед методикой Райана: сроки выявления сокращены с 8–10 до 2–3 лет (а с применением полевых анализаторов — до 1–2 лет): затраты на анализы при снижении объемов опробования сокращены в десятки и сотни раз; на несколько порядков увеличена чувствительность; огромный дополнительный эффект дают спецанализы дубликатов проб. Вот один из примеров проспекторского поиска на площади в 700 кв.км с отбором 27 проб (указаны превышения содержаний над фоном в разах):

Au — 190, Ni — 193, Cr — 82,
Hg — 58, As — 39, Bi — 47,
Sn — 30, W — 24, Ag — 18,
Co — 8, Ge — 6, Ti — 5,
P — 4,5, Cu — 4,
Sc, Zn, Mo, Nb, Ba, Mn, V, Be, Y — 1–3.

Подтверждены месторождения As, Sn, Hg, выявленные визуально геологами. Дубликаты проб, богатые Au, Ni, Cr, были проанализированы на платиноиды и показали содержание Pd — до 2,03 г/т. Дополнительный минералогический анализ дубликатов проб выявил минералы-спутники алмазов.

Не дремлют и конкуренты. Цитируем одну из реклам: «Разработанный в ЦНИГРИ шлихоминералого-геохимический метод поисков золоторудных месторождений включает минералогический анализ шлиха с определением элементного состава его электромагнитной фракции, исследование типоморфных особенностей минералов-индикаторов и компьютерную обработку полученных данных. Метод позволяет с минимальными затратами времени и средств выявить и оконтурить перспективную золотоносную площадь, определить тип скрытого рудного объекта и оценить уровень его эрозионного среза». Хоть цели и аналогичны, но любому заказчику видна разница в сроках и ценах.

Рис. 2. Водосборный бассейн р. Фрезер.

С результатами геологопроспекторских поисков, опробированными на различных площадях, ознакомлены в учебных (РГГРУ), производственных (Полюс Золото, ГДК «Сибирь»). научных (ЦНИГРИ, ИГЕМ) и властных (Роснедра, МПР) организациях [7, 8]. Успехи шлихогеохимического метода опробования подтверждены ПГО «Южказгеология» и вошли в учебник ХХ1 века [9, 10].

Опытные работы над методом с успехом продолжаются в разных масштабах и регионах и есть уверенность в попутном выявлении месторождений TR и рассеянных элементов.

Автор не претендует на приоритет в изобретении нового метода поиска месторождений, так как за более чем 35-летний опыт постарался последовательно опровергнуть классическое утверждение сильных мира сего — «случайность», «совпадение», «закономерность» и доказал успехами наличие последнего факта. Заброшенный судьбой в Ванкувер, заложенный золотоискателями, без средств, опробовал пятый вариант отбора проб. Город стоит на дельте реки Фрезер, имеющую площадь водосбора 220 тыс. км². В сводную пробу дельты вошел материал речных отложений из 26 точек. На анализ в России 26 проб пенсионер собрал 1500 рублей и получил следующий ранжированный ряд :
Cu — 24, Ni — 20, Pb — 20 (1%),
Bi — 15, Mo — 10, Sn — 10,
Ag — 8–40, Ga — 7, Zn — 6, Cr — 6,
Co — 4, V — 4, B — 3, Zr — 3–4,
As — 3–8, Mn — 3, Ti — 3, Ge — 2.

Анализ на золото не производился ввиду высокого порога чувствительности — 4 г/т. Но лидерство меди, свинца и молибдена совпадает с выводом ученых ВСЕГЕИ о преобладании в этом регионе крупных месторождений меди (с молибденом) и полиметаллов (рис. 1.). Это, естественно, подкреплено наличием промышленных месторождений Gibraltar (Cu, Mo), Highland Valley (Cu, Mo), Endako (Mo), Mount Polley (Cu, Au, Ag).

Теперь представим, что автору удалось проанализировать дубликаты этих проб в Ванкуверской лаборатории на 53 элемента, где анализ только одной пробы стоит порядка 50 долларов. Наверняка подтвердятся и вывод ученых и находки проспекторов золота (нередко с платиной) в руднороссыпных узлах Fraser River, Thompson, Cariboo, Omineca. Подтвердится и наличие золоторудного месторождения Бралорн (84 т золота). Если учесть расположение долины р. Фрезер (рис. 2.), то вполне возможно, что дополнительным минералогическим анализом дубликатов проб можно оценить и перспективы алмазоносности этой части Скалистых гор.

Коренные источники алмазов золотоносных россыпей Калифорнии южнее и Клондайка на Юконе севернее до сих пор не известны.

Безусловно и то, что только одна групповая дельтовая проба реки с таким огромным водосборным бассейном четко определит и перспективы территории на редкие и рассеяные элементы. Для сравнения можно привести результаты анализов 31 тыс. литогеохимических проб, отобранных геологами с примерно равной площади Юкона:

Pb — 8090, Au — 6260,
As — 3800 (19000), Mn — 5000,
Sb — 1700 (2800),
Hg — 1190 (2780),
Cu — 1125, Cd — 1100,
Ni — 1030 (240),
V — 1782, Br — 1740, B — 1000,
U — 877 (1603), Ag — 870,
Mo — 815 (2480), Ce — 725, F — 690,
Lu — 625, Zn — 600 (2400), La — 563,
Ba — 550 (5850), Co — 550, Se — 500,
Sm — 465, Ti — 444, Br — 435,
W — 428 (800), Eu — 372, Sc — 336,
Cs — 305, Hf — 300, Cr — 300,
Rb — 299, Tl — 284, Sn — 286 (3680),
S — 282, Mg — 256, Bi — 233,
LOI — 200, Na — 152, Sr — 140,
Fe — 83, Th — 69 (209), Ga — 64,
Ta — 44, K — 40, Tb — 40, Yb — 36,
P — 30, Te — 27.

При высокой отдаче литогеохимических проб, отбираемых нередко с помощью вертолета, по затратам времени, труда и средств, этот метод поиска существенно уступает геолого-проспекторскому методу поиска, который способен, по убеждению автора, дать металлогеническую оценку и выявить перспективные площади с существенно меньшими (до 100 раз) затратами на отбор проб и их анализ. При этом научные прогнозы по металлогенической специализации регионов перестанут быть противоречивыми. Как, к примеру, на Чукотке. Там первые сообщения о серебре от казаков поступили в 17 веке. Добыча начата только в 21-м. При этом регион котировался с 1930-х годов учеными преимущественно как оловорудный с вольфрамом, хотя первое россыпное золото американские проспекторы и первый геолог К.И. Богданович нашли еще до советской власти. Тогда же проспектор Коваленко вместе с золотом обнаружил и платину, подтвержденную геологом Оводенко. Промышленная добыча россыпного золота начата только с середины 20 века. Тогда же открыто и первое уникальное медно-порфировое с молибденом месторождение «Песчанка», позже оказавшееся богатым золотом и перспективным на платину. Положительные научные прогнозы на чукотские платиноиды опубликованы только в конце 20 века. А в 2002 г. на карте Чукотки появилась первая находка алмаза.

1. Марфунин А.С. История золота. Москва: Наука, 1987.
2. Pruss Y.V. Geologists of the North-East of Russia (80 years of the first Kolyma expedition). Magadan, 2008.
3. Kiselev A.K., Ogorodnikov A.V. (Chukot AO Committee on Natural Resources) The Gold Resource Base of the Chukot Autnomous Okrug. Development prospects. Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 1–2001.
4. Central Research Institute of Geological Prospecting for Base and Precious Metails (TsNIGRI), 1984–2005.
5. Rick Hudson. A Field Guide to Gold, Gemstone and Mineral Sites of British Colambia. Volume 2. Harbour Publishing. 2006.
6. Garnet Basque. Gold panner's manual. Heritage House. 2004.
7. Капленков Г.Н. Проспекторская геология. Ж. «Государственное управление ресурсами» №5. МПР РФ. Москва. 2006.
8. Капленков Г.Н. Опытные геолого-проспекторские поиски.Сб. «Прогноз, поиски, оценка рудных и нерудных месторождений-достижения и перспективы». ЦНИГРИ. Москва. 2008.
9. Митрофанский В.Ф.,и др. Шлихогеохимический метод в варианте спектрального анализа архивных шлихов. Ж. «Разведка и охрана недр». 6–1989. Москва «Недра».
10. Алексеенко В.А. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. Москва «Логос». 2000.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 1 (19)/март 2013 г.