Шлиховое опробование – один из древнейших поисковых методов, с давних пор зарекомендовавший себя на практике, как простой и надежный способ, не требующий больших затрат и применения сложного оборудования.До первой трети XIX века опробование рыхлых отложений обычно производили так же, как и рудных жил. Многопудовые пробы отвозили на фабрику и пропускали по технологической цепочке: просев, промывка на качающихся желобах (вашгердах), и наконец полученный "черный шлих" тщательно домывали вручную, в деревянных корытцах-лотках, чтобы отделить золотины от других тяжелых минералов.Применение лотков в России началось при Петре I, об этом говорит запись, сделанная им при посещении рудников в Англии: "Всякую руду перво истолочь и потом положа в лоток и налить воды и толкать в один конец, чтобы руда села на дно, и потом воду слить, а материю высушить". Под "материей" подразумевались ценные минералы.Петр хорошо знал, что делалось на горных предприятиях страны, и не стал бы этого записывать, если бы лотки там уже применялись. В его заметке следует подчеркнуть слова "перво истолочь": уже тогда в сознание вошло, что так надо поступать со всякой рудой.
Результат шлихового опробования – шлих, представляющий собой тонкозернистый концентрат тяжелых минералов, полученный путём промывки в воде рыхлых образований (аллювия, делювия, элювия и др.), а также издробленной коренной породы или руды. Минералогический состав шлиха, физические свойства и размеры минералов, степень их окатанности и минеральные ассоциации являются важным поисковым признаком многих МПИ соответствующего состава и генезиса. Обнаружение заметного содержания ценных минералов в шлихах – прямое указание на возможность обнаружения промышленных скоплений ценных минералов и их разработки.
Шлиховое опробование применяется при поисках коренных и россыпных месторождений, сопровождая геологическую съемку любых масштабов, и как самостоятельный метод.
Шлиховое опробование применимо при поисках и разведке тех месторождений, полезные или попутные минералы которых обладают физической и химической устойчивостью на поверхности Земли и достаточно высоким удельным весом. К ним относятся прежде всего месторождения золота, платины, алмазов, олова (касситерита), вольфрама (вольфрамита и шеелита), ртути (киновари), титана (рутила, ильменита), циркония (циркона), редких земель (монацита, ортита, ксенотима, пирохлора) и других полезных ископаемых. Нередко удается установить высокие концентрации неустойчивых рудных минералов – самородных серебра, меди, цинка, свинца; сульфидов цветных и редких металлов, наличие которых однозначно говорит о близости коренного источника. Шлиховое опробование решает задачи выявления и оконтуривания ореолов рассеяния этих минералов и, таким образом, представляет собой разновидность минералогических методов поисков.
Устойчивые полезные минералы и их спутники способны накапливаться в непосредственно на выходах рудных тел, в склоновых и аллювиальных (речных) отложениях. Сущность метода заключается в отборе проб из рыхлых (песчано-галечных, глинистых и других) отложений, прежде всего в долинах водотоков. При поисках коренных месторождений шлиховые пробы нередко отбираются также на склонах и водоразделах возвышенностей, на участках минимального сноса искомых минералов от рудных тел. Отобранные пробы промываются в ближайшем водоеме до получения шлиха – концентрата в виде мелкозернистой фракции рыхлых пород, обогащенной тяжелыми минералами.
Шлиховое опробование проводится по определенной сети. На первой (ранней) стадии опробуется аллювий по сети, определяемой масштабом геологической съемки и поисков, при масштабе 1:200 000 – через 1 000-2 000 м; 1:50 000 – через 250-500 м. Обычный объем шлиховой пробы – два стандартных лотка (ориентировочно 0,02 м3).
На второй стадии опробуются аллювиальные, делювиальные (склоновые) и элювиальные (водораздельные) отложения по сети, соответствующей масштабу ореолов рассеяния, выявленных на предшествующей стадии: 100×50 м, 50×25 м, 25×10 м и т.д. Ориентировка профилей опробования обычно параллельна склонам. Отбор проб на II стадии производится из копушей. Объем пробы 25-50 кг, иногда до 100 кг и более. При опробовании копушей шлиховые пробы можно брать из выбросов (навала породы) методом крестообразной борозды.
При оценке россыпей шлиховые пробы отбираются по стенкам и полотну шурфов, траншей и керну скважин. Обычный способ отбора проб из горных выработок - бороздовый – серия горизонтальных борозд длиной 1 м сечением 20×5-10 см, последовательно отбираемых на всю высоту стенки и по всей протяженности полотна выработки. При опробовании шурфов нередко промываются «уходки» - весь извлеченный рыхлый материал на интервал глубины 0,4-0,5 м. Аналогично опробуется керн разведочных скважин.
Для обработки шлиховых проб применяют промывку в воде с помощью лотков различного типа, бутар, вашгердов, винтовых и барабанных сепараторов, специальных промывочных установок. Рыхлые отложения различного типа и возраста обладают разной промывистостью. Наилучшая промывистость присуща малоглинистым песчано-галечным отложениям в руслах современных активных водотоков, наихудшая – плотным глинам, особенно из древних отложений. На промывистость влияют также наличие валунов, грунтового льда, окатанность обломков пород и другие факторы.
Беглый анализ шлихов проводится в процессе промывки. Нередко удается визуально обнаружить искомые минералы на дне лотка при «доводке» пробы, оценить их размер, количество, окатанность, что играет важную роль для корректировки программы поисковых работ. Большую помощь для полевой диагностики трудно распознаваемых минералов могут оказать современные приборы, например «ШЕЕЛИТ» - ультрафиолетовый излучатель, возбуждающий светимость зерен минералов шеелит-повеллитовой группы, устройства для диагностики алмазов и др. Детальное изучение шлихов проводится в минералогической лаборатории (см. ниже).
Результаты шлихового опробования выносятся на карту, где показаны объекты опробования (долины рек, ручьев, логов, распадков, склоны и др.), точки отбора проб и выявленные ценные минералы. Специальными знаками отображаются пробы с их высоким содержанием.
Иногда главным искомым минералом при шлиховом опробовании является не сам ценный компонент, а его спутники. Так поступали в Якутии при поисках коренных месторождений алмазов. Алмаз, будучи самым твердым минералом в природе и обладая при этом сравнительно небольшим удельным весом (около 3,5 г/см3), легко разносится на обширных территориях, отрываясь от рудных тел на сотни и тысячи километров. Таким образом, зернами алмазов оказалась «заражена» гигантская территория Восточной Сибири, от истоков правых притоков Енисея до Лены, что не позволяло локализовать наиболее перспективные участки. Выход был найден в «пироповой съемке». Пироп – лилово-красный минерал из группы гранатов, непременный спутник алмазов в кимберлитовых трубках, не столь устойчив на поверхности Земли и поэтому его «отрыв» от рудных тел обычно незначителен. Оконтуривая площади с высоким содержанием пиропа в аллювии водотоков, геологи безошибочно определили место возможного нахождения алмазоносных кимберлитов. При поисках алмазоносных лампроитов в Австралии, отличающихся от кимберлитов незначительным развитием пиропа, геологи использовали «хромитовую дорожку», приводящую к коренным источникам алмазов.
Многие месторождения полиметаллических (Cu, Zn, Pb) наряду с сульфидами (пирит, халькопирит, сфалерит, галенит и др., в силу своей неустойчивости на поверхности редко создающие устойчивые шлиховые ореолы), содержат значительное количество барита (BaSO4) – тяжелого устойчивого минерала, накапливающегося в рыхлых отложениях и легко выявляемого промывкой. Следовательно, выявление «баритовой дорожки» - эффективный способ поисков сульфидных руд цветных металлов.
С помощью промывочного лотка – древнего поискового инструмента, в ХХ веке совершены крупные открытия. Наряду с упомянутыми алмазами Западной Якутии шлиховым опробованием выявлены богатейшие россыпи, а затем и коренные месторождения золота Колымы, Чукотки, Восточной Якутии, Енисейского кряжа, многочисленные оловорудные и вольфрамовые месторождения Приморья, Приамурья, Якутии и Чукотки.
