Индикаторы рудности




Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Индикаторы рудности

Индикаторы рудности

05.09.2017


При поисках полезных ископаемых используется большой арсенал средств — от простого наблюдения и собирания образцов минералов и горных пород на поверхности земли до глубокого и сверхглубокого бурения. Большое развитие получили геофизические методы поисков и разведки: электроразведка, сейсморазведка, гравиметрические, магнитометрические, радиометрические методы, радиоактивационный каротаж и др.
Все большее значение при поисках полезных ископаемых приобретают геохимические методы. Различают прямые и косвенные признаки рудоносности, которые широко используются при поисках месторождений полезных ископаемых.
Прямые признаки: выходы рудных тел промышленного или непромышленного значения; видимые надрудные ореолы рассеяния; железные шляпы и охры, образующиеся при окислении полиметаллических, а также карбонатных и силикатных железных руд; скопления в россыпях ценных металлических и неметаллических минералов (золота, платины, титана, хрома и др.); наличие старых горных выработок; магнитные и радиоактивные аномалии; наличие специфических растений-индикаторов руд.
Косвенные признаки: данные геофизического зондирования; аномальные содержания элементов в почвах, растениях, водах, воздухе; постепенное изменение в составе и содержании элементов по мере удаления от месторождения; данные шлихового анализа различных фракций осадков пород; смещенные ореолы по склону и т. д.; микробиологические данные бактериальной съемки; минералы и элементы-спутники; состав восходящих глубинных вод, омывающих рудные тела; ореолы рассеяния элементов в торфе; ледниковые валуны с признаками оруденения и др.
В настоящее время разработка геохимических индикаторов рудоносности идет в трех основных направлениях:
1) оценка перспектив рудоносности массивов изверженных пород, 2) поиски по первичным ореолам рассеяния и 3) поиски по вторичным ореолам и потокам рассеяния.
Оценка перспектив рудоносности массивов строится на изучении целого ряда петрохимических и геохимических критериев: а) повышенные средние содержания (в 1,5—2 и больше раз) элемента в кристаллических породах, например, в гранитоидах Li, Sn, U, Cu и др. Ввиду наличия двух процессов при кристаллизации изверженных пород (рассеивания и концентрации элементов) индикатором последнего процесса и рудоносности могут быть также повышенные величины математической дисперсии; б) повышенные содержания акцессорных минералов и элемента в минералах-носителях, например Be в мусковитах, Ta и Nb в биотитах, тантал в касситерите и цирконе, W в биотитах; в) повышенные содержания галогенов и анионов (Cl, F, В и др.). Например, содержание Sn, YV, Nb и Ta в гранитоидных интрузиях определяется значительным уровнем и градиентом летучих, среди которых F должен находиться на уровне 0,25—0,35%; г) наличие корреляционных связей между рудными и петро-химическими элементами. Например, достоверным индикатором рудных концентраций Ni, Co и Cu в ультраосновных породах может являться сера. Такая закономерность вызвана тем, что эти элементы присутствуют в рудоносных породах в виде сульфидов, тогда как в других случаях повышенные содержания никеля в породах связаны с его изоморфной примесью в пироксенах и оливинах; д) изучение ряда характерных отношений элементов К : Rb, Rb : Tl, Al: Ga, Mg : Li, Zr : Sn, Nb :Na, V : Nb и др. Анализ этих индикаторов построен на том, что сравнительное постоянство термодинамических условий магматической кристаллизации определяет относительную стабильность активности изоморфных элементов в магматическом расплаве (в пределах данного массива). Эти условия отличаются от условий послемагматической стадии (к которой может быть приурочен ряд рудных месторождений) и начинает сказываться на отношении близких по химическим свойствам элементов в минералах и породах; е) изучение зональности кристаллических массивов, оценка уровня эрозионного среза, выделение интрузий по глубине залегания (абиссальные, мезоабиссальные и гипабиссальные интрузии и т. д.). В табл. 25 приведены некоторые данные по разделению малых элементов в процессе дифференциации магмы.

Геохимические поиски по первичным ореолам рассеяния построены на том явлении, что вокруг эпицентра благоприятных условий, в котором формируется рудная залежь, находятся участки с повышенными относительно фона содержаниями, но с менее благоприятными для рудной концентрации условиями. Одним из первых на это обратил внимание А.Е. Ферсман.
При разработке геохимических индикаторов поисков по первичным ореолам рассеяния значительное внимание уделяется формам нахождения элемента (собственные минералы, а также изоморфные, механические и сорбционные примеси в породообразующих минералах и породах) и его взаимосвязи с другими родственными элементами.
Значительный акцент делается также на явление зональности первичных ореолов. Она отмечается, используется и признается большинством авторов, хотя в ее теоретическом объяснении еще имеется много дискуссионных положений, поскольку некоторые исследователи делают упор на свойства самих элементов, другие больше на условия среды (например, температуру и т. д.).
В возникновении и характере зональности играет роль ряд факторов.
1. Генезис месторождения (раннемагматические, поздне-магматические, пегматитовые и послемагматические).
2. Генезис ореола (диффузионные, инфильтрационные, сложные диффузионно-инфильтрационные и т. д.).
3. Особенности рудовмещающих пород (пористость, состав, тектонические нарушения, переслаивание и т. д.).
4. Форма миграции элемента (жидкая или газовая фаза) и его физико-химические свойства (ионный потенциал, размер атомных и ионных радиусов, валентность, масса диффундирующих частиц и т. д.).
5. Геохимическая обстановка (температура, давление, кислотно-щелочные и окислительные условия).
Н.И. Сафронов выделяет следующие зоны первичного ореола рассеяния: ближняя — в ней концентрируются такие элементы, как W, Sn, Mo, As, Li, (Au), Be, La, V, S', F, Ni, Co, Fe; средняя — As, Sb, Ni, Bi, Co, Zn, Cu, Pt, Cd, Au, Ag, Rb, (Cs), Ba, Pb, U, Mo, S, Cl, Fe; дальняя — В, С, Cs, Hg Br, J, (Rb), Tl, S, Fe.
Г.В. Хетагуров, К.Л. Рехвиашвили и Л.В. Щепетова изучали зональное распределение Pb, Zn, Cu, Ag, Co и Mo в эндогенных ореолах и рудах на полиметаллических месторождениях Северного Кавказа. По направлению понижения температуры фиксируется рост содержания свинца, цинка, меди и соответственно галенита, сфалерита и халькопирита. Свинец, цинк и медь образуют собственные минеральные формы в рудах и ореолах: свинец — галенит, цинк — сфалерит, медь — халькопирит.
Кобальт концентрируется как изоморфная примесь в сфалеритах в количестве 0,003—0,03% и последовательно уменьшается по восстановлению рудных тел (ввиду непостоянной изоморфной емкости сфалеритов меняются отношения Co и Zn, которые имеют близкие ионные радиусы).
Аналогично объясняется отрицательное зональное строение экзогенных ореолов Mo — постепенное понижение температуры гидротермальных растворов вверх по разрезу. Mo также концентрируется в сфалерите в виде изоморфной примеси.
Формы накопления Ag однозначно не установлены. Ag образует собственные минеральные формы (аргентит, самородное серебро и др.) только в галенитах в виде тонкой вкрапленности.
Как поисковые индикаторы широко используются галоиды и легколетучие элементы.
Из галоидов йод является одним из наиболее подвижных диффундантов и образует наиболее проникающие ореолы. Исследования диффузионных ореолов на колчеданно-полиметаллических месторождениях позволили этим исследователям выделить следующую зональность: Cu, Pb —> Zn —> Ti —> J.
Наряду с изучением геохимии отдельных элементов, пар родственных элементов в настоящее время пользуются различными мультипликативными показателями, которые получаются путем перемножения или сложения нескольких родственных элементов.
Уделяется также много внимания построению различных математических и теоретических моделей.
Так как геохимику приходится работать с большим количеством элементов, что весьма затруднительно, многие исследователи пытаются группировать их. Например, Н.Н. Амшинский предложил следующие группы акцессорных элементов, которые целесообразно называть числовыми геохимическими характеристиками (или коэффициентами): 1) коэффициент F равен сумме содержания элементов группы железа: хрома, ванадия, никеля, кобальта; 2) коэффициент T равен сумме содержаний рассеянных породообразующих элементов: стронция, бария, галлия и бора; 3) коэффициент R равен сумме содержаний лантана, иттрия, иттербия, ниобия, лития, бериллия, циркония.
По мнению Амшинского, такая группировка элементов почти полностью отвечает предложенной в свое время А.Н. Заварицким и отображает геохимические особенности элемента.
Еще отчетливее изменяется доля участия этих коэффициентов от общей суммы содержания всех акцессорных элементов, принимаемой за 100%, T*100%/ETR. Коэффициенты применяются для решения вопросов фаций глубинности, условий формирования, установления глубины эрозионных срезов гранитоидных интрузий.
Отношение коэффициентов R и F в одновозрастных синорогенных массивах, вероятно, будет служить мерилом глубины их эрозионного среза. Эти коэффициенты могут быть использованы как геохимические символы данного массива (например, FRT и FTR и т. д.). Массивы, приуроченные к зонам разломов и слияния, характеризуются символом FRT и резким уменьшением коэффициентов F и R.
По мнению И.Л. Комова, Н. Н. Амшинский неудачно произвел объединение некоторых элементов. Так, бор был включен в группу, где присутствуют барий, стронций, галлий, с которыми он имеет мало общих геохимических свойств. Кроме того, неудачным было объединение в одну группу таких элементов, как иттрий, цирконий, ниобий, тантал, бериллий, литий, рубидий, которые различаются геохимическими особенностями.
И.А. Комов ввел два новых коэффициента S и M и сгруппировал элементы следующим образом: 1) коэффициент F равен сумме содержания элементов группы железа: хрома, ванадия, никеля, кобальта; 2) коэффициент T равен сумме содержания рассеянных породообразующих элементов: стронция. бария, галлия; 3) коэффициент R равен сумме содержания редких элементов: лантана, иттрия, иттербия, ниобия, тантала, циркония; 4) коэффициент 5 равен сумме содержаний малых петрогенных акцессоров: бора, бериллия, лития, рубидия; 5) коэффициент M равен сумме содержаний металлических элементов: меди, свинца, цинка.
Разработка методики поисков элементов по вторичным ореолам и потокам рассеяния в настоящее время проводится на более глубоком изучении: а) геохимии ландшафта и районирования территорий с целью применения тех или иных методов; б) форм миграции элементов в гипергенных условиях; в) связи изверженных и метаморфических пород с породами осадочной толщи, в частности, ведутся работы по оценке уровня среза коренных пород по вторичным ореолам в осадочных породах.