Туынды шашырау ореолдары бойынша литохимиялық іздеулердің масштабтары
Кесте 12.1
Масштабы |
Арақашықтықтар (м) |
Сынамаларды алу нүктелерінің саны |
||
Профиль бойынша |
Алу нүктелері бойынша |
Картаның 1 см2 |
Ауданның 1 км2 |
|
|
Аймақтық зерттеулер |
|||
1:200 000 |
2000 |
100-200 |
10-20 |
2-5 |
1:100 000 |
1000 |
100-50 |
10-20 |
10-20 |
|
Меншікті іздеу зерттеулері |
|||
1:50 000 |
500 |
50 |
10 |
40 |
1:25 000 |
250 |
50-40 |
5-7 |
80-100 |
|
Дәлдікті зерттеулер |
|||
1:10 000 |
100 |
20-25 |
5-4 |
500-400 |
1:5 000 |
50 |
20-10 |
2.5-4 |
1000-2000 |
1:2 000 |
25 |
10 |
1.6 |
4000 |
Негізгі әдебиет: [4], 57-80б., 116-118 б.
Қосымша әдебиет: [12]
Бақылау сұрақтары:
1) Қандай жағдайларда шашырау ағындары және ореолдары бойынша іздеу жұмыстары жүргізіледі?
2) Жұмыстар масштабына байланысты іздеу жұмыстары қалай бөлінедіҰ
3) Тәжірибелі жұмыстар жүргізген кезде қандай мәселелер щещіледі?
4) Шашырау ағындары бойынша сынамаларды алу қалай жүргізіледі?
5) Шашырау ореолдары бойынша сынамаларды алу қалай жүргізіледі?
6) Сынамаларды өндеу қалай жүргізіледі?
7) Іздеу жұмыстары қалай белгіленеді?
8) Анықталған аномалиялар қалай бағаланады?
13-ші дәрістің тақырыбы. Пайдалы қазбалар кенорындарын іздеудің гидрогеохимиялық әдістері.
Мазмұны: Бұл әдіс табиғи жерүсті және жерасты суларының химиялық құрамын зерттеуге негізделген.
Гидрогеохимиялық іздеу әдісінің маңыздылығы гидросферадағы элементтердің таралу ерекшеліктерін жерасты және жерүсті суларын жүйелі түрде сынамалау арқылы зерттеу кезінде кенді денелермен байланысты гидрогеохимиялық ореолдарды анықтаумен сипатталады. Бұл әдістің принципиалды негізін мыналар құрайды: 1) судың таужыныстарды ерітуге қабілеттілігі; 2) минералдардың химиялық өзгеруінде судың белсенді қатысуы; 3) қозғалмалы орта сияқты судың қасиеті.
Гидрогеохимиялық іздеу әдістеріне қолайлы нысандарға минералды сулардың (әртүрлі табиғи хлоридтердің және сульфаттардың) кенорындары жатады. Кенді кенорындардың ішінде гидрогеохимиялық іздеудің қолайлы нысандарына сульфидті, ең алдымен колчеданды-полиметалды және дисульфидтерге бай мысколчеданды кенорындар жатады. Табиғи сулар кенді элементтермен негізінен сульфидті кендердің гипергенді қышқылдануы кезінде байытылады.
Табиғи сулардағы химиялық элементтердің қозғалмалылығы негізінен олардың тұзды құрамына, қышқылды-сілтілі және қышқылдану-қалпына келтіру қасиеттеріне байланысты болады. Кенді денелердің әсерінен өзгерістерге ұшырайтын сулардың геохимиялық параметрлері және суларда орналасқан химиялық элементтер гидрохимиялық элементтер-индикаторлар деп аталады және іздеу белгілерінің маңызына ие болады.
Тұра іздеу белгілерінің қатарына сол типті кенорынға сай келетін, ореолды суларда контрастылы аномалды концентрацияларды туғызатын кен түзуші және кейбір бірге жүретін элементтер жатады. Ал жанама белгілер қатарына кенді дененің жапсарынан байланысты тұзды компоненттердің өзгеруі және рН, Еһ мөлшерлерінің өзгеруі жатады.
Жерасты және жерүсті суларындағы кенді денелердің шашырау ореолдарының ерекшеліктері және жаралуы көптеген табиғи факторларға байланысты, және ең алдымен кенді денен жатуының гидрогеологиялық және геоморфологиялық жағдайларына байланысты. Осыған байланысты сулы ореолдардың ішінде 4 типті бөлуге болады (сурет 13.1 ).
I тип (долинный)
II тип (водораздельный)
III тип (склоновый)
IV тип (трещинный)
Сурет 13.1- Ашық типтің сулы шашырау ореолдары (шартты белгілерін 13.2 суреттен қараңыз)
I тип – дала өзендерінде аз қалыңдықты жамылғы үстінде эрозияның жергілікті базисінен төмен орналасқандар;
II тип – интенсивті суалмасу жағдайындағы суайрықтарда эрозияның жергілікті базисінен жоғары орналасқан сулы ореолдар;
III тип – суайрықтардың беткейлерінде элювий-делювий түзілімдерінің үстінде орналасқан сулы ореолдар;
IV тип – борпылдақ аллохтонды түзілімдердің жамылғыларының үстінде, эрозияның жергілікті базисінен төмен, кенкіріктіруші таужыныстар қабатында жасырын орналасқан сулы ореолдар.
Ашық сулы шашырау ореолдары жер үстінде терең грунтты және қысымды сулардың әртүрлі ошақтары түрінде көрсетіледі (проявляются).
Жабық сулы шашырау ореолдары (сурет 13.2) тауалды және жазықты облыстарда, эрозияның жергілікті базисінен төмен орналасқан кенді денелерді жиектейді (окаймляют).
Тауалды
Жазықты
Сурет 13.2 - Жабық сулы ореолдар.
1 – кенді ден және оның алғашқы ореолы, 2 – туынды шашырау ореолы, 3 – морылу қыртысы, 4 – кенкіріктіруші жыныстар, 5 – шөгінді сулы жыныстар, 6 – сулы шашырау ореолы, 7 – суға төзімді горизонт, 8 – эрозияның жергілікті базисі, 9 – судың қозғалуының бағыты, 10 – ашық ошақтар (а – фонды сулардың, б – ореолды сулардың ), 11 – тектоникалық бұзылыстар.
Келесі жағдайларда орналасқан пайдалы қазбалар кенорындарын іздеуде гидрогеохимиялық әдісті қолдану өте тиімді болады:
1) қалың түзілімдер тысымен жабындалған бөлікшелерде биогеохимиялық іздеу әдісі эффективті болмағанда;
2) шұғыл бөлшектенген жоғары таулы аудандарда, бұл жерде жерасты сулары дренажының спецификалық жағдайынан бұл әдіс біршама терең болып қоймай, сонымен қатар гидрогеохимиялық аномалияларды біршама нақты интерпретациялауға мүмкіндік туады;
3) пайдалы қазба денелерінің эрозияның жергілікті базисінен төмен орналасып жатқан платформалық жағдайларда;
Қойылған міндеттерге байланысты гидрогеохимиялық зерттеулерді аймақтық (1: 200 000 – 1: 100 000 ), меншікті іздеу (1: 50 000 – 1: 25 000) және дәлдікті (1: 10 000 және одан жоғары) деп бөлуге болады.
Аймақтық зерттеулер аймақтың жалпы геохимиялық және гидрогеохимиялық сипаттамаларын анықтауға және перспективті территорияларды бөлуге септігін тигізеді. Сол үшін бұл этап гидрогеохимиялық зерттеулерде өте маңызды болып келеді.
Меншікті іздеу зерттеулері перспективті аудандарда гидрогеохимиялық ореолдарды анықтау үшін және дәлдіті жұмыстарды жүргізуге қолайлы бөлікшелерді бөлу үшін жүргізіледі.
Дәлдікті зерттеулер кенорындарды контурлау үшін жүргізіледі, ал кейбір жағдайларда тіпті алғашқы зерттеулермен анықталған перспективті бөлікшелерде кенді денелерді контурлау үшін жүргізіледі.
Негізгі әдебиет: [1], 299-302 б., [2] 262-264б.
Қосымша әдебиет: [17], [18]
Бақылау сұрақтары:
1) Гидрохимиялық іздеу әдісінің принципиалды негізін не құрайды?
2) Біршама қалайлы зерттеу нысандары қандай?
3) Гидрохимиялық ореолдардың геохимиялық белдемділігі қалай білінеді?
4) Сулы ореолдардың классификациясын келтіріңіз.
5) Гидрохимиялық іздеу әдістерінің негізгі тапсырмалары қандай?
6) Сынамаларды алу қалай жүргізіледі?
7) Гидрохимиялық іздеулердің нәтижелері қалай белгіленеді?
14-ші дәрістің тақырыбы. Пайдалы қазбалар кенорындарын іздеудің биогеохимиялық әдістері.
Мазмұны. Бұл әдіс тірі заттардың, яғни өсімдіктердің химиялық құрамын зерттеуге негізделген. Қазіргі биогеохимиялық іздеулер заттың химиялық талдауымен байланысты.
Биогеохимиялық іздеу әдісінің қолданылуы егер ол туынды шашырау ореолдары бойынша жүргізілетін қарапайым литохимиялық іздеу әдісінен артықшылығымен ие боғанда тиімді болады. Биогеохимиялық іздеу әдісі келесі ландшафты-геохимиялық және климаттық белдемдерде жүргізген тиімді болады:
баяу денудациялы гумидті белдемде, егер элювий-делювий түзілімдерінен және морылу қыртысынан элемент-индикаторлардың сілтісізденуі (выщелачивание) кең дамыған болса;
гумидті және біркелкі ылғалды белдемдерде, егер туынды литохимиялық ореолдар қалыңдығы 40м, ал кейбір жағдайларда 80м болатын түзілімдермен көмкерілген болса;
батпақты жазықтарда және шымтезекті батпақтарда, егер потенциалды кенкіріктіруші түпкі таужыныстар аз тереңдікте (2-10 м) орналасқан болса;
түгелдей мүкті жамылғымен жабылған бөлікшелерде, егер литохимиялық сынамаларды алу қиын болса және үлкен шығындарды қажет етсе;
өсінді жамылғымен және жоғарғы шекарасы жер бетінен 1 м тереңдікте орналасқан соқыр литохимиялық шашырау ореолымен жабылған бөлікшелерде;
ірі кесекті шөгінділермен және өсіп кеткен ағаштар және бұталармен жабындалған бөлікшелерде;
болоталарда (олар қатып қалған жағдайда және қысқы сынамаларды алуға мүмкін болғанда).
Қойылған міндеттерге байланысты биогеохимиялық зерттеулерді аймақтық (1: 200 000 – 1: 100 000 ), меншікті іздеу (1: 50 000 – 1: 25 000) және дәлдікті (1: 10 000 және одан жоғары) деп бөлуге болады.
Аймақтық зерттеу жұмыстары ауданның жалпы геохимиялық және биохимиялық сипаттамаларын анықтауға септігін тигізеді. Бұл жұмыстарды жүргізгенде кенорынның бөлігінің биогеохимиялық ореолдарын анықтауға мүмкіндік туады. Бұл этаптың негізгі міндеті келесі этаптардағы биогеоимиялық іздеу жұмыстарының эффективтілігін қамтамасыз ететін тәжірибелі-әдістемелік зерттеулерді жүргізу.
Меншікті іздеу жұмыстары жаңа пайдалы қазбалар кенорындарының биогеохимиялық ореолдарын және олардың орналасуының жалпы заңдылықтарын анықтауға алып келуі қажет. Пайдалы қазбаларды болжаумен жүргізілетін терең геологиялық карталауды жобалағанда биогеохимиялық іздеулер бұрғылаудан бұрын жүргізілуі керек, ал олардың мәліметтері ұңғылардың орнын анықтағанда ескерілуі қажет.
Дәлдікті жұмыстар кенорындардың, жеке кенді белдемдер және денелердің биогеохимиялық ореолдарын анықтау және контурлау мақсатында жүргізіледі.
Тәжірибелік жұмыстар кенді денелерде және кенсіз бөлікшелерде жүргізілуі қажет және ботаникалық және биогеохимиялық зерттеулерден тұруы керек. Ботаникалық зерттеулер кезінде сол ауданда өсетін өсімдіктердің негізгі түрлері анықталады және гербарий құрастырылады. Биогеохимиялық тәжірибелік жұмыстардың көмегімен келесі негізгі тапсырмалар шешіледі:
- ауданның көп тараған өсімдіктерінде элемент-индикаторлардың мөлшеріне фенологиялық фазалар дамуының және көнелігінің әсерін анықтау;
- элемент-индикаторлардың таралу заңдылығын анықтау;
- өсімдіктердегі металлдар арасындағы байланыстың ерекшеліктерін анықтау;
- аудандағы негізгі өсімдіктердегі элемент-индикаторлардың физиологиялық барьерлермен жұтылуын анықтау;
- сынамалауға қолайлы өсімдіктерді анықтау (әдетте көп тарағандардың 2-5 түрі жеткілікті);
- элемент-индикаторлардың кешенін анықтау, бұлардың мөлшерін сынамаларда жүргізу керек;
- туынды шашырау ореолдарының және кенді денелердің құрамына және орналасуына байланысты, борпылдақ түзілімдердің қалыңдығына және ландшафты-геохимиялық жағдайларға байланысты биогеохимиялық ореолдардың морфологиялық және биохимиялық ерекшеліктерін анықтау;
- нақты ландшафты-геохимиялық жағдайларда сынамаға негізгі өсімдіктерді алу кезіндегі әдістің тереңділігін анықтау;
- биогеохимиялық іздеулер нәтижелерін литохимиялық іздеулердің нәтижелерімен салыстыру;
- әртүрлі ландшафты-геохимиялық жағдайларда өсіп жетілетін өсімдіктердегі негізгі элемент-индикаторлардың таралуындағы әртүрлілігін анықтау.
Негізгі әдебиет: [1], 291-299 б., [5] 115-170 б.
Қосымша әдебиет: [9], [14]
Бақылау сұрақтары:
1) Биогеохимиялық іздеу әдістерін қай жерде жүргізген дұрыс?
2) Зерттеу масштабына байланысты іздеу жұмыстары қалай бөлінеді?
3) Сынамаларды алу қалай жүргізіледі?
4) «Биологиялық» барьер дегеніміз не, және ол іздеу кезінде қалай ескеріледі?
5) Сынамалар қалай өнделеді?
6) Іздеу нәтижелері қалай белгіленеді?
7) Анықталған аномалиялар қалай бағаланады?
15-ші дәрістің тақырыбы. Пайдалы қазбалар кенорындарын іздеудің атмохимиялық іздеу әдістері.
Мазмұны: Пайдалы қазбалар кенорындарын іздеудің атмохимиялық іздеу әдістері жерасты атмосфераның құрамын зерттеуге негізделген, яғни жер бетіне жақын орналасқан таужыныстарды қанықтыратын газдардың химиялық құрамын зерттеуге негізделген. Егер сынама алу 1-3 м тереңдікке дейін алынса, онда топырақ астындағы ауаны зерттеледі деуге болады. Қазіргі газды түсірулер тереңдігі 20-600м сынама алумен жүргізіледі. Сирек жер маңы атмосфераның газды құрамы зерттеледі, бұл вариантта атмохимиялық түсірулердің оперативтілігі өседі.
Жер атмосферасын негізінен үш газ құрайды – азот (78%-ке жақын), оттегі (≈21%) және аргон (≈1%). Ауыспалы сандармен атмосферада судың буы бар, СО2≈ 0,03%, ал басқа газдар 10-4 – 10-6 және одан да төмен болады. Төмен геохимиялық фон және газды фазадағы химиялық элементтердің жоғары қозғалмалылығы кез келген пайдалы қазбалар кенорындарының атмохимиялық шашырау ореолдарының жаралуына қолайлы жағдай жасайды.
Атмохимиялық іздеу әдісінің жаралуы өткен ғасырдың 30 жылдардың басына тән және В.А.Соколовтың атымен байланысты.
Кенді кенорындардың атмохимиялық шашырау ореолдарын құрайтын газдардың үш тобы белгілі.
Бірінші топ – алғашқы газдар – кенжаралу процесінің компонеттері. Гидротермалды процестер үшін бұл көмірқышқыл газ, аргон, күкіртсутек, метан, сутегі, галогендердің ұшпа қосындылары және басқа элементтер қатары.
Екінші топты жарылысты бұзылыстар белдемі бойынша тереңнен келетін газдар құрайды, оларда кенді денелер жергіліктенуі мүмкін. Бұл газды компоненттер (көмірқышқыл газ, гелий, сутегі, көмірсутекті газдар, аргон, сынап булары) мантия дегазациясының өнімдері, сонымен қатар жер қойнауында өтетін химиялық және ядролық реакциялардың өнімдері.
Үшінші топқа кенді кенорындардың гипергенез белдемінде өтетін процестер нәтижесінде жаралатын газды компоненттер (CO2, O2, Н2, Н2S, S O2 және басқалар).
Атмохимиялық әдістер келесі негізгі міндеттерді шешу үшін ұтымды пайдаланылуы мүмкін:
1) барлық климаттық және ландшафтық жағдайдағы жамылғы түзілімдердің кең дамыған аудандарында жарылысты құрылымдарды анықтау және қадағалау;
2) соқыр кенденуге перспективті кенді белдемдерді анықтау және жергіліктендіру;
3) мұнай және газ кенорындарын іздеу;
4) сынап кенорындарын іздеу.
Қазіргі кезде үш жеке атмохимиялық әдістер қолданылады: 1) топырақ асты ауадағы газды компоненттер арқылы іздеу; 2) сынап булары бойынша газсынапты іздеулер; 3) сулы- гелиялы ореолдар бойынша іздеу.
Газсынапты әдіс біршама табысты дамуда, оның көмегімен сынапты және сынап құрамды кенді кенорындардың тікелей іздеу белгілері бөлінеді. Газсынапты аномалиялардың (ореолдардың) қайнар көзіне келесілер жатады: 1) минералдану, кенкөзі белдемдері, кенді денелер және кенорындар, 2) терең жарылым белдемдері.
Пайдалы қазбалар кенорындарын атмохимиялық әдістермен іздеу жұмыстарының негізгі көлемі қазірше мұнай және газ шоғырларын іздеудің үлесіне келеді. Мұнай және газды атмохимиялық іздеулер әртүрлі сатыларда жүргізілуі мүмкін, аймақтықтан бастап (масштабы 1: 100 000 – 1: 500 000) дәлдіктімен (масштабы 1:25 000) аяқталады. Бұларды геофизикалық зерттеулерден кейін және геологиялық құрылымдарды бөлгеннен кейін перспективті шоғырларды анықтау үшін жүргізген дұрыс.
Кенді денелерді іздеуде атмохимиялық әдістерді жас түзілімдер қабатымен жабылған бөлікшелерде қолданған дұрыс болады. Бұларды жүргізу тек қана атмохимиялық іздеу әдістерінің эффективтілігін дәлелдеген тәжірибелік-әдістемелік зерттеулерден кейін мүмкін болады.
Барлық жаңа аудандарда атмохимиялық әдістермен іздеу жұмыстарын жүргізу бұрын болып өткен және мына сұрақтарға жауап бере алатын тәжірибелік-әдістемелік зерттеулерден кейін жүргізіледі: 1) күтіп жатқан пайдалы қазбалар денелері үстінде нақты геологиялық және ландшафты-геохимиялық жағдайда газды ореолдар жаралама; 2) аномалиялар қандай индикаторларды құрайды; 3) сынама алудың қолайлы тереңдігі қандай; 4) іздеуге таңдалған индикаторлардың фондық және аномалдық мөлшерлерінің мәні қандай; 5) атмохимиялық әдістер басқа іздеу әдістерімен салыстырғанда тиімді және арзан болама.
Сурет 15.1- Пириттену белдемі үстіндегі газды ореол.
Негізгі әдебиет: [1], 305-307 б., [2] 266-268
Қосымша әдебиет: [19]
Бақылау сұрақтары:
1) Бұл әдіс негізінен қандай кенорындарды іздеу кезінде қолданылады?
2) Зерттеу тереңдігіне байланысты бұл әдіспен не зерттеледі?
3) Бұл әдіспен қандай кенді элементтер бекітіледі?
4) Сынамаларды алу қалай жүргізіледі?
5) Газдардың қайсысы кенді кенорындардың универсалды компоненті болып келеді?