WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 23 | 24 || 26 | 27 |   ...   | 39 |

Известны три группы газов, формирующих атмохимические ореолы рассеяния элементов месторождений полезных ископаемых. Первая группа включает первичные газы – компоненты процессов рудообразования: СО2, аргон, H2S, CH4, O2, Cl, F, Сорг и I, Hg, Br. Выделение этих газовых компонентов из рудных ассоциаций месторождений происходит в течение всего периода рудообразования и последующих процессов преобразования руд. Вторую группу составляют газы, поступающие из глубин по тектоническим разломам земной коры и мантии. Такие разломные структуры могут также контролировать образование эндогенных руд. К таким газам относятся СО2, гелий, водород, углеводороды, аргон, Hg, Br, I. Они являются продуктами дегазации мантии как результат ядерных реакций в недрах Земли. Ряд газов – радон, торон, актинон, криптон являются продуктами радиоактивного распада элементов. К третьей группе относятся газы, возникающие при формировании зоны окисления на месте эндогенных месторождений. Прежде всего к ним относятся колчеданные и другие сульфидные месторождения. Накапливаются вторичные продукты СО2, H2S, SО2, SO3, сокращается содержание О2 в атмосфере зоны окисления рудных месторождений. Происходит восстановление ртутьсодержащих минералов до самородной ртути и переход ее в газовую фазу.

Наиболее распространенным газовым компонентом рудных месторождений считается СО2. В зоне окисления он является основным продуктом преобразования сульфидных руд и разложения карбонатов. СО2 выделяется также в процессе жизнедеятельности растений и организмов в почве и при окислении органического вещества кислородом вблизи поверхности Земли. Он также является основным компонентом вулканических газов и гидротерм. Среди углеводородов преобладает метан. Он содержится в почвах, болотах, возникает при биохимических и вулканических процессах, при внедрении интрузий. Возникает в гидротермах при взаимодействии водорода или паров воды с углеродом, его окисью и двуокисью. При изучении газовых ореолов постоянно фиксируются углеводороды и прежде всего метан.

Водород широко распространен в вулканических газах, залежах калийных солей, в рудных месторождениях различного состава. Он возникает при термальном воздействии интрузий и гидротерм на органику, при глубинном термокаталитическом разложении воды. Сероводород, сернистый газ образуется в зоне окисления сульфидных месторождений, за счет биохимических процессов в океанах, в вулканических газах и гидротермах вулканических ореолов. Аргон характерен для галогенных руд и газовых выделений глубинных разломов.

Газовые поисковые методы активно применяются при поисках эндогенных, калийных солей и угольных месторождений. Например, поиски месторождений каустобиолитов атмохимическим методом производятся на перспективных площадях после региональных геологических съемок и геофизических исследований. На перспективных участках разбивается прямоугольная или квадратная поисковая сеть, в каждом пункте которой при помощи бура и специального газоотборника с глубины 1,5–2 м откачивается подпочвенный воздух. В полученных пробах этого воздуха определяется содержание углеводородов. Результаты опробования выносят на геологическую карту. По сумме геолого-геофизических данных и результатам газовой съемки выделяются перспективные участки, подлежащие дальнейшему изучению.

Эманационный метод разработан на измерениях концентрации радиоактивных эманаций в почвенном воздухе. Радиоактивные эманации включают радон, торон, актинон, которые распространяются от источника радиоактивного распада в окружающую среду преимущественно диффузионным путем и накапливается в почвах над рудными телами урана, тория. Фоновые содержания радиоактивных эманаций в почвах обычно составляют от 0,1 до 10 эман, а на аномальных участках в почвенном воздухе могут составлять десятки тысяч эман.

Метод эманационной съемки территорий обладает высокой чувствительностью и обеспечивает выявление ореолов рассеяния в породах и рудах урана с содержанием в тысячные доли процента. Поэтому этот метод может использоваться для поисков не только урановых, но и других рудных и нерудных месторождений. В таких рудах должно быть хотя бы минимальное количество радиоактивных элементов – U, Th, K. К таким рудам относятся редкометалльные и слюдяные месторождения пегматитов, фосфоритов, бокситов, железных, титановых, ванадиевых, редкоземельных руд. Пробы газа отбираются из рыхлых отложений специальными пробоотборниками из мелких скважин. Глубина опробования зависит от мощности рыхлых отложений и колеблется от 1 до 2 м.

Для прогноза и поисков глубокозалегающих эндогенных месторождений в последние десятилетия активно использовалось изучение ореолов рассеяния свободных паров ртути в почвенной и надпочвенной атмосфере. Источниками газортутных ореолов являются разнообразные рудные месторождения, зоны золото-сульфидной и иной минерализации, зоны глубинных разломов, тела метасоматитов (рис. 92, а, б). Первичные ореолы ртути наиболее интенсивны в надрудных горизонтах сульфидных месторождений. Здесь продуктивность их в 3–8 раз выше, чем в околорудных и подрудных сечениях.

Гипергенные процессы усиливают газоотделение ртути. Нередко над рудами эндогенных месторождений выявляются ореолы с содержанием ртути в 5–1000 раз больше, чем в окружающих породах. Количество ртути в таких ореолах зависит от температуры газов, формы ее нахождения и от концентрации в твердой фазе, от объемов рудных тел и условий открытости изучаемого участка.

Газортутные поиски проводятся преимущественно на стадиях крупномасштабной геологической съемки и поисков [Фурсов, 1983]. Их используют при соблюдении следующих условий: месторождения прогнозируемые должны быть источниками паров ртути; присутствие тектонических зон, трещинных каналов фильтрации паров ртути; наличие перекрывающих отложений, благоприятных для накопления ртути. Опробование производится по прямоугольной сети поисковых работ в соответствующем масштабе 1:50000…1:2000. Используются пробоотборники (щупы) и компактная аппаратура, фиксирующая содержание ртути в откаченном газе.



Исследования показали, что над рудными объектами фиксируются газортутные ореолы в 2–50 раз превышающие фоновые содержания ртути в воздухе. Интенсивность и размеры аномалий определяются влиянием масштабов эндогенного оруденения, составом руд и глубиной их залегания. Газортутными методами можно обнаружить рудные месторождения с ореолами Hg над скрыто-погребенными объектами и даже 600–800 и более метров над скрытыми рудами [Фурсов, 1983].

Ядерно-физические поисковые методы довольно широко используются при геохимических исследованиях рудоносных территорий. Они включают гамманейтронный (фотонейтронный), нейтронно-активационный и рентгенорадиометрический разновидности. Эти ядерно-физические методы используются в модификациях поисков по элементам-индикаторам в рыхлых отложениях и в коренных породах. Определены возможности ядерно-физических методов и при исследованиях коры деревьев. Разработана методика пешеходной и автомобильной гамма-нейтронной съемки на бериллий. Автомобильный вариант гамма-нейтронной съемки и определение бериллия осуществляется в литохимических пробах, а также при шпуровой съемке на погребенных под наносами рудных объектах.

Используется методика пешеходной фотометрической нейтронноактивационной съемки по фтору. Она основана на использовании ядерной радиации фтора с потоком быстрых нейтронов. Применяются варианты автомобильной фторометрической съемки, шпуровой съемки, каротаж скважин на фтор. Эти методы исследований могут использоваться при поисках месторождений флюорита, апатита, фосфоритов, сурьмы, ртути, бериллия, олова, вольфрама, молибдена, танталониабатов. Особенно эффективны методы фотометрической нейтронноактивационной съемки при поисках скрытого оруденения на глубинах 100–500 м [А.Н. Горбачев, 1982 г.].

Разработано несколько модификаций пешеходных рентгенометрических поисков на ряд элементов-индикаторов руд благородных, цветных и редких металлов – Cu, Ag, Bi, Pb, W, As, I, Zr, Nb, Mo, Sn, Zn. Для возбуждения рентгеновской люминесценции элементов горных пород используются радиоизотопные источники ионизирующих излучений: америций-241 с активностью 1–2 Ки для возбуждения Ag, Sb, Sn и кадмий-109 с активностью 5–10 м Ки для остальных вышеперечисленных элементов. Для регистрации излучения используют рентгенорадиометрические анализаторы РПС4-0,1 для применения и на обнажениях и при исследовании отдельных образцов [А.Н. Горбачев, 1982].

Для глубинных геохимических поисков руд благородных и цветных металлов целесообразно применять исследование почв на металлоорганические формы металлов [Л.В. Андропова, 1982 г.]. Специальные геохимические исследования показали, что накопление металлов в почвах происходит в виде гуматов и фульватов металлов. На рудоносных участках они создают аномалии.Фульваты и гуматы металлов извлекаются из почв пирофосфатом натрия – селективным растворителем. Для оценки количества органического вещества, перешедшего в пирофосфатную вытяжку, определяется углерод, составляющий 59% от общего количества гуматов и фульватов. Металлы оцениваются фотокалориметрическим, полярографическим, физико-спектральным, атомно-сорбционным методами анализа.

Опытными работами на полиметаллическом месторождении Рудного Алтая, перекрытого горизонтом глины в 100 м, были выявлены аномалии Fe/C, Pb/C, Cu/C, размеры которых превышают рудные зоны в несколько раз. На золоторудном месторождении, перекрытом лёсом в 60 м, рудная зона выявлена в аномалии металлоорганических форм золота и элементов-спутников – Au/C, As/C, Cu/C (рис. 94) [Л.В. Андропова, 1982 г.].

Особое влияние на применение геохимических методов поисков оказывают антропогенные факторы. С жизнедеятельностью человека связано заражение окружающей среды многими химическими элементами. Это новое явление названо контаминацией. Иногда техногенные геохимические ореолы, связанные с контаминацией, можно определить сразу, когда геохимические данные не укладываются в природную геохимическую модель. В других случаях контаминацию можно принять за природную аномалию. Убедиться в обратном удается только после затрат значительных усилий и средств.

Деятельность горнорудных предприятий нередко приводит к загрязнению окружающей среды отработанными породными отвалами, обломками и пылью руды и минерализованных пород, отходами обогатительной фабрики и металлургической переработки руд. Окисление сульфидов в отвалах приводит к появлению кислых вод, которые интенсивно выщелачивают рудные минералы, не полностью извлеченные при переработке руд. Эти металлоносные воды поступают в речную сеть, в подземные выработки в почвы и могут создавать потоки и ореолы рассеяния металлов.

Они распространяются на большие расстояния от рудников и перерабатывающих горных предприятий. Рассеяние тонкоизмельченного вещества может происходить также в виде твердых частиц ветром. Возникающие техногенные геохимические ореолы обычно размещаются на глубинах 0,1–2 м, иногда более. Растения усваивают металлы, достигшие корневой системы, образуют техногенные биохимические аномалии. Все это затрудняет геохимические поиски, а в некоторых случаях делают их применение невозможным.





Применение удобрений, ядохимикатов сильно осложняет проведение геохимических поисков в аграрных районах, поскольку сельскохозяйственные территории оказываются повсеместно зараженными калием, медью, цинком, ураном, фосфором, фтором и др. С другой стороны, благодаря насыщению этими элементами поверхностных вод, может усиливаться растворение халькофильных элементов из пород, несущих их аномальные концентрации. Это нередко приводит к ослаблению природных геохимических аномалий. Загрязнение при строительных работах наиболее заметно в водах и донных осадках. Избежать влияние контаминации в таких случаях можно путем экспериментального опробования вод, почв и донных осадков выше по течению реки, где ведется строительство.

Загрязнение территорий происходит отходами домашнего хозяйства. Такие элементы как Cu, P, Pb, B, F, Zn, Ni, Co, Hg, за счет домашних отходов обычно попадают в дренажную систему, а затем и в речные отложения. Они также улавливаются при экспериментальном опробовании почв, вод и донных осадков.

Следовательно при планировании геохимических поисков в местах старых разработок, развития промышленности, сельскохозяйственного производства следует выполнять предварительное опытное опробование для выявления загрязненных почвенных горизонтов, донных осадков, поверхностных и подземных вод. Иногда вероятность техногенного загрязнения территории можно установить через соотношения элементов – Zd/Cd, Pb/Ag, Co/Ni, K/Na и других, поскольку природные геохимические показатели отличаются от антропогенных данных.

Ф и з и к о - х и м и ч е с к и е м е т о д ы При прогнозировании и поисках рудных объектов физико-химические исследования сводятся к решению следующих задач: выявлению и анализу ореолов гидротермального пропаривания месторождений эндогенного типа на основе изучения декрепитационной активности горных пород (декрептофонический метод); определению термодинамических параметров рудообразующих растворов по флюидным включениям в минералах руд и околорудных метасоматитов и анализу протекания гидротермальных процессов в рудоносной структуре. Такие исследования выполняют на стадиях крупномасштабных геологосъемочных, поисковых и оценочноразведочных работ.

Термобарометрическими исследованиями установлено, что в окружающих рудные тела горных породах эндогенных месторождений, наряду с первичными геохимическими ореолами развиваются гидротермальные ореолы опробования. Они представлены участками насыщения горных пород газожидкими первичновторичными включениями, образованными при послемагматических процессах.

Зоны гидротермального пропаривания представляют собой области проработки вмещающих пород рудообразующими растворами при формировании метасоматитов и руд. Объемы зон гидротермального пропаривания пород в десятки раз превышают объемы сформированных рудных тел. Например, на Тарданском золотоскарновом месторождении Тывы ширина ореолов околорудного пропаривания скарновых тел превышает в 4–10 раз мощность рудных тел. Декрепитационная активность в них составила от 10 до 70 раз выше, чем фоновая в скарновых и гранитоидных, карбонатных вмещающих породах. Обычно ореолы гидротермального пропаривания рудовмещающих пород имеют зональное строение с максимумом декрепитационной активности над рудными телами – рудными столбами. На участках выклинки рудных тел декрепитационная активность пород (количество взрывов газожидких включений при перегреве до 450С) резко снижается до фоновой (5–микровзрывов включений) (рис. 95, 96). Эти данные в совокупности с результатами литохимических исследований позволяют успешно использовать декрепитацию рудовмещающих пород для перспективной оценки структур на скрытое оруденение.

Термобарогеохимические исследования выполняются с использованием методов гомогенизации и декрепитации газожидких, расплавно-рассольных включений в минералах. Выявляются температуры магматических и послемагматических процессов, а также состав минералообразующих растворов по результатам изучения состава флюидных включений. Наиболее информативными для поисковых целей оказываются данные о температурных условиях формирования продуктивных минеральных ассоциаций и изменении температурного режима рудообразования в пространстве. Они позволяют выработать модели формирования месторождений, на этой основе решать прикладные прогнозно-поисковые задачи.

Исследования включений в минералах показали, что многие типы рудных месторождений характеризуются стандартным температурным режимом рудообразования. Растворы продуктивных стадий минералоотложения характеризуются специфическим составом и температурами. Например, для медно-молибденовых порфировых месторождений характерны многофазовые включения с NaCl, максимальные концентрации которых (до 50–55%) свойственны оптимальным условиям образования промышленных скоплений Cu и Мо при температурах 440–340С. Рудообразующие растворы свинцово-цинковых и золоторудных объектов насыщены двуокисью углерода до 83 об% во включениях в минералах продуктивных ассоциаций.

Промышленные руды формировались в температурном диапазоне растворов 260– 190С и 320–180С соответственно [Е.М. Лазько и др., 1981 г.]. Эти и другие данные позволяют судить о локализации продуктивных минеральных комплексов и могут использоваться при поисках и оценке промышленной рудоносности в различных регионах.

Pages:     | 1 |   ...   | 23 | 24 || 26 | 27 |   ...   | 39 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.