9.1.5.2 Пошуки вторинних ореолів розсіювання

Виведені на денну поверхню первинні родовища корисних копалин і вміщуючі їх корінні породи знаходяться під дією агентів вивітрювання і денудації, змінюються, розсіюються, утворюючи поле розсіювання хімічних елементів, мінералів, мінеральних асоціацій. Процеси, які протікають в полі розсіювання можуть утворювати місцеві вторинні концентрації хімічних елементів і мінералів. Важливе значення при цьому відіграють так звані геохімічні бар’єри – ділянки чи зони різкої зміни концентрації чи міграції хімічних елементів. Вони можуть бути механічними чи фізико-хімічними. До останніх в зоні гіпергенезу відносяться:

1. кисневий бар’єр, який приводить до акумуляції Fe, Mn, Co;

2. відновний сірководневий, який обумовлює акумуляцію V, Fe, Co, N, Cu, Zn, U і ін;

3. лужний – Sr, Cr, Mn, Fe, Co, N, Cu, Zn;

4. випаровувальний – Li, F, S, V, Zn, Sr, Mo і ін;

5. aдсорбційний - H, S, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Mo, Pb, Ra, U і ін.

Розподіл хімічних елементів і мінералів в полі розсіювання досить складний, залежить від багатьох факторів і є своєрідною функцією просторових координат і часу. Коли процеси звітрювання приводять до формування автохтонних утворень осадової оболонки (кори вивітрювання, елювіально-делювіальні утворення) і зачіпають родовища корисних копалин, то утворюються сингенетичні (залишкові) вторинні ореоли розсіювання. В той же час, в алохтонних утвореннях (озерних, річкових, морських, еолових, льодовикових) внаслідок перерозподілу хімічних елементів можуть утворюватися епігенетичні (накладені) ореоли. Локальна зона аномального змісту хімічних елементів, яка утворюється під дією процесів гіпергенезу в осадових породах, називається вторинним ореолом розсіювання. На шляхах поверхневого або підземного твердого, водного чи газоподібного стоку речовини родовищ або їх ореолів розсіювання утворюється область підвищених концентрацій хімічних елементів в алохтонних утвореннях, яка називається потоком розсіювання. Він безпосередньо прилягає до ореолу розсіювання і характеризується послідовним зменшенням концентрації хімічних елементів.

Ореоли і потоки розсіювання розділяються по наступним ознакам:

1. за фазою, в якій мігрують хімічні елементи;

2. за взаємовідношеннюм з середовищем;

3. за ступенем доступності для знаходження.

За фазою ореоли і потоки розділяються на механічні і сольові. Механічні ореоли і потоки утворюються при розсіюванні речовини родовища в твердій фазі, а сольові – в рідкій фазі, у водному середовищі. Крім того, якщо в складі родовища присутні газоподібні компоненти, то можуть утворюватися газові ореоли (гелійові, радонові, вуглеводні, ртутні і ін.). Важливою генетичною ознакою ореола є його взаємовідношення з середовищем. Ореол, формування якого відбувається одночасно з формуванням вміщуючих його порід (кора звітрювання, елювіально-делювіальні породи) називається сингенетичним. Якщо ж він утворюється після формування вміщуючих порід – епігенетичним. До сингенетичних відносяться всі механічні ореоли, до епігенетичних – всі газові і значна частина сольових. З генезисом ореола тісно пов’язана його доступність до знаходження. Якщо ореол безпосередньо виходить на денну поверхню, то він називається відкритим, а якщо він знаходиться на деякій глибині – то похованим або закритим.

Найбільший інтерес при пошукових роботах мають механічні і сольові ореоли розсіювання. Формування механічного ореола відбувається за рахунок дезінтеграції корінних порід і руд, переміщенню утворених при цьому часток і хімічних елементів від місць концентрації в вміщуюче середовище. Сольові ореоли утворюються водно-розчинними компонентами родовищ в умовах водонасичених гірських порід, в зв’язку з чим утворюються сольові розчини. Виникають вони або внаслідок прямого розчинення руд, або шляхом зміни (окислення чи ін.) первинних мінералів з переходом у розчин. Основним процесом формування сольових ореолів є процеси дифузії і капілярного підйому розчинів.

Літогеохімічні пошуки вторинних ореолів виконуються на різних стадіях геологічних досліджень і розділяються на три основних етапи: рекогносційні, пошукові і детальні. Їх виконання потребує наявності геологічних і топографічних карт масштабу не менше ніж масштаб робіт, які виконуються.

Рекогносційні роботи проводять в масштабі 1:200 0001:100 000. Їх задача – вивчення загальних геохімічних особливостей району, який вивчається, його металогенії, а також попутне знаходження ореолів і потоків розсіювання. Відбір проб виконується без спеціальної розбивки профілів, шляхом вибору маршрутів на карті. Їх напрямок вибирається вхрест пануючого простягання порід і рудоконтролюючих структур. Необхідно, щоб кожний досить великий елемент геологічної структури був пересічений 23 маршрутами.

Слід відмітити, що рекогносційні пошуки ореолів проводять тільки тоді, коли рекогносційні пошуки потоків розсіювання в даному районі неефективні (слабо розчленований рельєф, безстічні місцевості і ін.).

Пошукові літогеохімічні дослідження проводять в масштабі 1:50 0001:25 000 в районах з виявленою попередніми роботами перспективністю. Їх задачею є знаходження геохімічних аномалій і ореолів розсіювання. Під геохімічною аномалією розуміють ділянку або зону, в межах якої вміст хімічних елементів перевищує нижче аномальне значення. Якщо вони приурочені до сприятливої геологічної позиції для локалізації зруденіння їх слід вважати перспективними, які належать до деталізації. Якщо аномалія простежена по ряду точок, то вона може вважатися ореолом розсіювання. Пошуки проводяться по сітці прямолінійних профілів з кроком відбору проб 50 м.

Детальні літогеохімічні пошуки проводять в межах геохімічних аномалій, ділянок з рудною мінералізацією, на флангах родовищ і рудопроявлень. Метою їх є простеження ореолів розсіювання і аномальних ділянок, оцінка їх перспективності.

В зв’язку з тим, що детальні роботи вирішують не тільки пошукові, але і розвідувальні задачі, відстань між профілями значно менша розміру рудних тіл L, а крок по профілям скорочується до 0,20,3 l і менше, де l - потужність рудного тіла. Це дозволяє уточнити положення С_max ореолу і забезпечити його кількісну оцінку.

Найбільш придатним засобом відбору проб вважається точкове опробування, так як, воно забезпечує найбільш повне виявлення неоднорідностей розподілу хімічних елементів. У випадку відкритих ореолів проба відбирається з мінімальної глибини (1520 см) під рослинним шаром. Це забезпечує максимальну розрядку сітки відбору проб (рис. 9.3). В пробу береться найбільш дрібна піщано-глиниста фракція елювіально-делювіальних відкладів, як найбільш представницька “середня проба”. Відбір проб із глибини 1520 см виконується за допомогою лопати або легкого двохстороннього кайла саперного типу. При глибині 0,51 м використовують ручні бури, або спеціальні пробовідбирники, від 2 до 810 м – легкі технічні засоби, наприклад гідрозадавлювачі. При потужності рихлих відкладів 2050 м використовують агрегати типа СУГП, або шнекове буріння, від 50 до 100150 м - установки колонкового буріння. Вага проби складає біля 50 г. Якщо відбирається більш груба фракція (більше 0,5 мм) вага проби збільшується до 200300 г і більше, а при відборі дрібнодисперсного матеріалу вага проби може знижуватись до 1520 г. Згущення сітки точок відбору проб по профілю і вибір додаткових проб вбік від профілю виконується при знаходженні рудних і кварцових порід, у зонах гідротермальних змін, озалізнення, на відвалах старих виробіток тощо. При наявності перешкод дозволяється зміщення точки на відстань 1/10 кроку і 1/10 вбік від профілю з відміткою цього в польовому журналі. Відбір проб контролюється повторним опробуванням обсягом не менше 3 % від загальної кількості проб. Крім того, контрольний відбір здійснюється з аномальних точок, а також по окремим точкам або частинах профілей де порушується закономірна картина розподілу хімічних елементів. За результатами не менш як 100 контрольних вимірів визначається середня відносна помилка зйомки. Вона повинна бути не більше 50 %.

Рисунок 9.3 - Схема вертикального розрізу і графіка розподілу концентрації рудоутворюючого елементу механічного ореолу розсіяння (1 – осадові породи; 2 – корінні породи)

У випадку закритих територій методика досліджень істотно відрізняється. Це стосується, перш за все, підготовчого і польового етапів. У підготовчому етапі виконується районування пошукових територій для виділення ділянок проведення глибинних геохімічних пошуків. До них, перш за все, відносяться закриті райони, в яких до накопичення молодих відкладів породи фундаменту пройшли тривалий континентальний розвиток, внаслідок якого сформувалася давня кора вивітрювання. Для таких територій обґрунтовується сітка відбору проб, у залежності від їх перспективності, віддаленості від відомих промислових родовищ.

Важливе значення при плануванні польових робіт має вибір представницького горизонту опробування – як горизонту найбільшого поширення і максимальної диференціації розподілу хімічних елементів (особливо рудоутворюючих і їх супутників). При наявності кори вивітрювання, найбільш поширена методика опробування глинистого шару кори, а при її відсутності, рекомендується опробувати корінні породи, тобто проводити пошуки первинних ореолів. Якщо при подібній ситуації в низах рихлих порід спостерігається водоносний горизонт, опробують його, тому що при контакті підземних вод з корінними породами можуть утворюватися водні ореоли розсіювання рудопроявлень, які знаходяться в цих породах.

Кількісна оцінка результатів площинних літогеохімічних досліджень включає:

1) на етапі пошукових середньомасштабних робіт:

а) оцінку фонових і аномальних концентрацій хімічних елементів;

б) визначення кореляційних і регресивних зв’язків між ознаками, які вивчалися (перш за все аномальних і аномалеутворюючих);

в) побудову карт геохімічних аномалій і трендів площинного розподілу хімічних елементів, їх сполучень;

2) на етапі детальних робіт:

а) розрахунок параметрів вторинних ореолів;

б) визначення величини зміщення ореолів.

Карти геохімічних аномалій будуються на розвантаженій геологічній основі (де зберігаються контури геологічних утворень, тектонічні ознаки, відомі рудопроявлення, ділянки гідротермально чи метасоматично змінених порід). Таку карту тиражують по кількості елементів, які аналізуються, або по їх адитивним чи мультиплікативним групам. Дані про вміст елементів розбивають на 45 інтервалів. Перший інтервал відповідає фоновим значенням і своїм верхнім інтервалом відповідає нижньоаномальному значенню, а наступні – три- або десятикратному збільшенню концентрацій. Градації концентрацій підкреслюються певним тоном (відповідного для елементів) кольору:

менше 3 геофонів – не зафарбовуються;

від 3 до 10 фарбують дуже слабо;

від 10 до 30 – слабо;

від 30 до 100 середньо;

від 100 і більше – густо.

Пропонується наступна стандартна шкала кольорів:

червоний для Pb, Bi, La, Rb, Hg;

коричневий – Mn, Sb, Zr, Be, Y;

жовтий – Mo, Au, B, V;

зелений – Cu, As, F, Cr, Ta;

блакитний – Zn, Nb, Sn, Co;

фіолетовий – Ni, Ag, W, U, Li.

Оконтурені і вивчені різними методами ореоли розсіювання підлягають розвідці і опробуванню рудного тіла.

Оцінка даних пошукових робіт включає декілька етапів:

1. геологічний огляд місцевості ореола;

2. деталізаційні роботи;

3. кількісна оцінка ореола;

4. розкриття рудного тіла.

Розкриття рудного тіла виконується в межах інтервалу який дорівнює 0,5С_max, де C_max максимальна концентрація хімічного елемента (рис. 9.3). При потужності пухких порід менше 3 м розкриття виконується канавою вхрест простягання рудного тіла, причому центр канави повинен знаходитись в точці C_msax.