Кіріспе
Ағындық кен орнын кенді өндіру техникасы
Плацералық кен өндіру – кенді өндіру үшін ағындық (аллювиалды) кен орнын өндіру. Бұл ашық карьерде (немесе ашық шахтада) немесе әртүрлі жер үсті қазба жабдықтарымен немесе туннельдеу жабдықтарымен жүзеге асырылуы мүмкін. Плацералық кен өндірісі бағалы металдар (әсіресе алтын) және асыл тастар кен орындары үшін жиі қолданылады, олардың екеуі де қазіргі немесе ежелгі өзендердегі құм мен қиыршық тас кен орындарында немесе кейде мұздық кен орындарында кездеседі. Металл немесе асыл тастар, тамыр сияқты бастапқы көзден ағынмен келгеннен кейін, жалпы кен орнының өте шағын бөлігін құрайды. Алтын сияқты асыл тастар мен ауыр металдар құмнан гөрі тығыз болғандықтан, олар плацералық кен орындарының түбінде жиналады. Плацералық кен орындары бірнеше жылдық болуы мүмкін, мысалы, Канададағы Королева Шарлотта жағалауындағы алтын плацералық кен орындары, немесе миллиардтаған жылдық, мысалы, Канададағы Хурон супертобындағы Эллиот көлі уран палеопласері. Аллювиалды плацералық шахтадағы материал қауіпсіз түрде туннельмен қазу үшін тым бос болуы мүмкін, бірақ жер тұрақты түрде тоңған болса, қазуға болады. Егер қысыммен су болса, оны бағалы материалды кен орнынан алу, жылжыту және бөлу үшін пайдалануға болады, бұл әдіс гидравликалық кен өндіру, гидравликалық шлюз немесе гидравликалық әдіс деп аталады.
Этимология
Пласьер сөзі испан тіліндегі "placer" сөзінен шыққан, ол алау немесе аллювиалды/құмды шөгінді деген мағынаны білдіреді. Бұл сөз ортағасырлық латын тіліндегі "plassa" (орналасқан жер) сөзінен, ал одан бұрынғы "placea" (орналасқан жер) сөзінен туындаған, ол ағылшын тіліндегі "place" және "plaza" сөздерінің бастауы. Осылайша, испан тіліндегі сөз "placea" сөзінен алынған және құм немесе қиыршық тас шөгіндісінің аллювиалды немесе мұздық түзілісін тікелей көрсетеді. Балама этимология бойынша, ағылшын сөзі америкалық испан тіліндегі "placer" (placer, құмды төбе) сөзінен, одан бұрынғы "placel" сөзінен, ал соңғысы ескірген португал тіліндегі "placel" (placer, құмды төбе) сөзінен шыққан.
Тарих
Ежелгі әлемнің көп бөлігінде алтынның көп бөлігін алтынды шоғырланған жерлерден өндіру арқылы қамтамасыз еткен. Римдіктер өз империясы бойынша, әсіресе 25 ж.б.б. Аугуст басып алғаннан кейін Солтүстік Испаниядағы алтын кен орындарында, гидравликалық тау-кен өндірісі сияқты әдістерді, мысалы, сумен шаюды кеңінен қолданды. Ең ірі кен орындарының бірі Лас-Медулас болды, онда бірінші ғасырда аллювиалды алтын кен орындарын өңдеу үшін 30 шақырымдық жеті акведук пайдаланылды. Солтүстік Америкада алтын іздеулер кезеңінде плацерлік тау-кен өндірісі кеңінен танымал болды, атап айтқанда Калифорния, Колорадо, Фрейзер каньоны және Клондайк алтын іздеулері. Плацерлік тау-кен өндірісі бүгінгі таңға дейін әлемнің көптеген аймақтарында алмаз, өнеркәсіптік минералдар мен металдар, құнды тастар (Мьянма мен Шри-Ланкада), платина және алтын (Юкон, Аляска және Британдық Колумбияда) көзі болып табылады.
Депозиттер
Су ағынынан жақсы қорғалған аймақ алтын табуға өте қолайлы жер. Алтын тығыздығы жоғары металл және көбінесе өзен арналарында кездеседі. Әртүрлі алтын кен орындары әртүрлі тәсілдермен өңделеді. Пласерлік кен орындары көптеген іздеушілерді тартып алады, себебі олардың өндіріс шығындары төмен. Алтын қалдық, аллювиалды және террасалық сияқты әртүрлі жерлерде орналасуы мүмкін.
Қалдық
Қалдық шөгінділер тау жыныстарының ыдырауына ұшыраған және судың болмаған жерлерінде жиі кездеседі. Бұл әлі шайылып немесе жылжытылмаған шөгінділер. Қалдықтар көбінесе кен денесінің орнында жатады. Осы типтегі шөгінділер тау жыныстарындағы ауа райының әсеріне ұшырайды.
Алювиалды
Алювиалды немесе элювиалды шөгінділер – алтынның ең көп кездесетін түрі және көбінесе ең байы болып табылады. Олар судың күшімен кендерден шайылып, су арналарында немесе бұрынғы су арналарының жанында шөгіндіге жиналған алтын түйірлерін қамтиды. Сондықтан, олар көбінесе аңғарларда немесе тасқынды далаларда кездеседі.
Үстел
Алтынның өзен төсегіне жеткенде кен орындары пайда болады. Ескі өзен төсегіндегі алтын жиынтығы, биік жатқан жерлерде кездесетін кен орындары "жартастық кендер" деп аталады. Олар аңғарларға құятын биік беткейлерде табылуы мүмкін. Құрғақ өзендер (жартастар) басқа су көздерінен қашықта орналасқан, кейде тау шаңырағында да кездеседі. Бүгінде көптеген кеншілер жартастық кен орындарына назар аударуда.
Терең іздер
Бұрынғы өзен төсегі кейінгі шөгінділермен немесе жанартау шығарудан пайда болған магмалық тау жыныстарымен жабылғанда терең қабатты кен орындары пайда болады. Мұндай мысалдар Австралиядағы Гулгонг және Кресвик алтын кен аймақтарында кездесетін. Алтынды құрайтын қиыршық тас, жер асты кен өндіру техникасына ұқсас шахталар мен галереялар арқылы қол жетімді, бірақ көбінесе аллювиалды алтын сияқты өңделеді. Кейбір жағдайларда, жанартау лавасының әсерінен алтын бар қиыршық тасқа ықпал етіп, оны алтынды алу үшін алдымен ұнтақтау қажет болды; осы типтегі терең қабатты кен орнының мысалы Австралиядағы Forest Reefs-те табылды. Егер жанартау шығару кезінде ескі өзенмен бірге өсімдіктер де көмілген болса, онда көмілген өсімдіктерге жылу мен шірудің әсері зиянды мөлшерде көмір қышқылы газын (|H2CO3|auto=on) тудыруы мүмкін, бұл Кресвик кен орнында байқалды.
Әдістер
Плазерлік алтын мен асыл тастарды өндіру үшін бірнеше әдістер қолданылады, олар минералдарды жерден қазу және алтын немесе асыл тас емес материалдардан бөліп алу мақсатында пайдаланылады.
Паналау
Алтынды аллювийлік кеннен алудың ең қарапайым тәсілі – кенді іріктеу (панда салу). Бұл тәсіл кем дегенде Рим империясы дәуіріне дейін қолданылған. Іріктеуде, қазылған кеннің бір бөлігі үлкен металл немесе пластик табаға салынып, көп мөлшерде сумен араластырылады және алтын бөлшектерінің, басқа материалдарға қарағанда тығыздығы жоғары болғандықтан, табаның түбіне шөгуі үшін қоздырылады. Жеңіл қоспалы материалдар, мысалы, құм, лай және қиыршық тас, содан кейін табадан сыртқа жуылып, алтын қалдырылады. Алтын кен орны кенді іріктеу арқылы табылғаннан кейін, кенші әдетте құм мен қиыршық тастың көлемін жылдам және тиімді өңдеуге мүмкіндік беретін жабдыққа көшеді. Кенді іріктеу Калифорниядағы алтын асыру кезінде жиі дербес қолданылған; алайда, қазір ол пайда табу үшін сирек қолданылады, себебі тіпті тәжірибелі алтын іздеуші де 10 сағат жұмыс істегенде шамамен бір текше метр материалды ғана өңдей алады.
Рокер
Рокерлік қорап (немесе "бесік") алтын іздеу табасынан үлкен көлемге қабілетті; алайда, оның өндірісі басқа плацерлік кен өндіру әдістерімен салыстырғанда әлі де шектеулі. Ол күніне шамамен 3-4 куб метр шағыл өңдей алады. Рокер Солтүстік Американың көп бөлігінде алтын асығу кезінде кеңінен қолданылды, бірақ үлкен көлемді өңдей алатын басқа әдістер тараған сайын оның танымалдылығы төмендеді. Қақпақ жәшігі Калифорниядағы алтын асығу кезінде кең ауқымды операциялар үшін жиі пайдаланылды. Өзендердегі алтын азайғанда, қақпақ жәшігінің құлыпты және ағынға қарсы түрлері жасалды. Құлыпты – бұл негізгі қақпақ жәшігінің үстіне 45 градус бұрышпен орналастырылған параллель таяқшалар жиынтығы, ол ірі материалды сүзіп тастайды. Ағынға қарсы түріне материалды бастапқыда сүзгіден өткізетін қосымша, көмекші қақпақ жәшіктері кіреді. Содан кейін ол негізгі қақпақ жәшігіне түсіп, қайтадан сүзіледі. Құлыпты және ағынға қарсы түрлері тиімділікті арттыру үшін жасалған және көбінесе біріктіріліп қолданылды. Мексикалық құрғақ әдіспен өңделетін шағылдың мөлшері күніне 1,5-4 куб метрге дейін өзгереді және оны 80% тиімділікпен өңдеуге болады. Құрғақ әдістің тағы бір түрі – "елді". Бұл әдіс Америкадағы испан кеншілері жиі қолданған, тек төсеніш және төменгі жағында экран бар қорап қажет. Материал алдымен қорап арқылы сүзіліп, нәзік материал ғана төсенішке салынады. Төсеніштегі материал содан кейін ауаға лақтырылады, сонда жеңіл материалды жел шалып алып кетеді, ал алтын қалдырылады. Бұл әдіс өте қарапайым және аз материалды қажет етеді, бірақ ол сонымен қатар баяу және тиімсіз.
Жер асты тау-кен өндірісі
Мұздаған жердің кездесетін аймақтарда, мысалы Сибирь, Аляска және Юконде, алтынды құмдық кен орындары жер астында өңделеді. Мұздаған топырақ қолмен қазу үшін тым қатты болғандықтан, тарихи тұрғыдан алғанда, қазу жұмыстарын бастамас бұрын топырақты еріту үшін от жағылған. Бүгінгі таңда, көптеген алтынды құмдық кен орындарында, шлюздік операцияларын жүргізу үшін жеткілікті су қамтамасыз ету мақсатында, шөгінді тоғандар қолданылады. Калифорнияда 1853 жылдан 1884 жылға дейін алтынды құмдық кен орындарының "гидравликалық әдіспен өңделуі" алтын өндіру аймақтарынан мол материалды алып тастады. Бұл материал өзен арқылы төменге қарай ағызылып, әсер еткен аймақтарда Орталық Аңғардың деңгейін шамамен жеті футқа көтерді, ал Сан-Франциско шығанағының кейбір бөліктерінде 20 футқа дейін қалыңдықтағы ұзын тізбектер түзілді. Бұл процеске қарсы шығып, өзін "Қалдыққа қарсы қауымдастық" деп атаған оппозициялық қозғалыс пайда болды. 1884 жылдың қаңтар айында "Солтүстік Блумфилд Тау-кен және Шағыл Компаниясы" ісі шешіліп, ағынға қалдықтарды төгуге тыйым салынды, соның нәтижесінде Калифорнияның алтынды аймақтарында гидравликалық тау-кен өндірісінің қарқыны баяулады.
Мысалдар
Оңтүстік Африкадағы Витвотерсранд алабы – плацер кен орнының мысалы болып табылады, себебі ол кем дегенде 70 кен минералын қамтитын 3 миллиард жылдық аллювиалды шөгінді алабы. 1858 жылғы Фрейзер каньонының алтынға шапқыны Британдық Колумбия колониясының (1858–1866) құрылуына ықпал етті. Клондайк алтын асығы 1896 жылы Алясканың Клондайк аймағында және Канаданың Юкон территориясында алтын кесектерінің табылуымен басталды. Кесектер ағын судан табылғандықтан, Клондайк алтын кен орны аллювиалды плацерлік кен орны болып құрылды, оған көп ұзамай 30 000 алтын іздеушілер ағылып келді.