Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Рысс Ю.С. Поиски и разведка рудных тел контактным способом поляризационных кривых

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
8.2 Mб
Скачать

где арь, aZn, aCu — соответственно

 

доля свинца в галените,

цинка

в сфалерите, меди в халькопирите,

 

 

 

^РЬ

п т. д.,

 

Ярь = м

 

 

я Сп

 

 

где /Ірь — атомный вес металла;

M Qп — молекулярный вес

гале­

нита или соответствующего сульфида.

Рассмотренный способ одновременного определения величины поверхности, линейных размеров и содержания минералов спра­ ведлив лишь в том случае, если исходные значения содержания, установленные в одной или нескольких точках пересечения орудене­ ния скважинами, для одних минералов преувеличены, а для других уменьшены. При общем преувеличении нлн преуменьшении содержания минералов, возможном за счет попадания скваяшны в места исключительного обогащения или обеднения руд в пределах ору­ денения, полученные результаты будут ошибочными. При преуве­ личенном значении содержания размеры рудного тела будут меньше действительных, и наоборот. Величина ошибки при ограниченных геологических сведениях (имеется одно пересечение руд, одна сква­ жина) остается неопределенной. Однако с увеличением числа пере­ сечений и соответственно геологических сведений указанная не­ определенность резко убывает.

В силу закономерного распределения рудного вещества с увели­ чением точек пересечения руд усредненное содержание минералов приближается к действительному. При этом само содержание для каждого минерала приближается медленнее, чем усредненный раз­ брос значений содержания для разных минералов.

Отсюда следует, что достичь усредненного разброса в содержании совокупности минералов, достаточного для удовлетворительного уточнения самих значений содержания, а также размеров тел с по­ мощью поляризационных измерений можно при меньшем числе пере­ сечений (скважин), чем того же уточнения содержания минералов при прямом их усреднении. Сказанное приводит к выводу, что ошибки в определении по поляризационным измерениям усреднен­ ного содержания минералов п размеров тел будут резко сокращаться с возрастанием геологических сведений при добавлении каящого нового пересечения руд скважинами. Очевидно, для определенных типов руд можно составить необходимую систему количества и рас­ положения точек пересечения оруденения, минимум которых будет достаточен для рассматриваемых определений с удовлетворительной ошибкой.

Вместе с тем важно заметить, что если содержание минералов в целом преувеличено, то величина поверхности рудной залежи и ее линейные размеры будут рассчитаны как уменьшенные. Наоборот,

i l l

при уменьшенных значениях содержания минералов величина поверхности объекта и его размеры будут преувеличенными. Отсюда следует, что произведение SC нз формулы (19) однозначно опреде­ ляется предельной силой тока реакций / пр. Половина указанного произведения — квадратный метропроцент — с точностью до со­ множителей, равных мощности рудного образования h и удельному весу руд dp, отвечает весу массы соответствующего минерала или его запасам. Отсюда вытекает, что если существуют надежные пред­ положения относительно мощности встреченного оруденения, то могут быть определены запасы в нем отдельных минералов (элементов), а с другой стороны, при неточном знании мощности тела, оценка запасов определит независимо от размеров залежи и содержания в ней минералов целесообразность его дальнейшего обследования.

Рассмотренные способы количественной оценки характеристики рудных тел по поляризационным измерениям отчасти проиллюстри­ рованы в табл. 6 при сопоставлении вычисленных и фактических линейных размеров рудных образований. Целесообразно более по­ дробно проследить технику вычислений, а также сравнить их резуль­ таты по другим параметрам рудных тел.

Ниже приведен расчет состава и размеров модно-никелевого руд­ ного тела, поляризационные кривые для которого показаны на рис. 11,а. В качестве исходных геологических сведений приняты значения содер­ жания нентландита (Put), пирротина (Руг) халькопирита и суммы суль­ фидов, характерные для рудных тел данного района соответству­ ющего прожилково-вкрапленного типа. Линейные размеры тела бо­ лее или менее обоснованны скважинами н некоторыми геофизиче­ скими наблюдениями. Мощность тела, равная 2 м, принята с большой условностью, поскольку ее изменения недостаточно известны. В соот­ ветствии с ней линейные размеры тела характеризуются набором произведения Ц X Z2. Выбор из полученных значений произведений нужной пары цифр неопределенный. Для его обоснования нужны дополнительные сведения. Они, в частности, могут быть заимство­ ваны из геофизических данных или из результатов бурения других скважин. Например, если по геофизическим наблюдениям аномалия прослеживается по простиранию на поверхности на величину Ц, то это позволяет установить значение Z2.

Если наряду с обследуемой скважиной пробурена еще другая, то в зависимости от того, пересекла или не пересекла вторая сква­ жина оруденение, можно оценить либо Ц, либо Z2 и соответственно выбрать наиболее близкое к действительности произведенпе Zj X Z2- В рассматриваемом случае Zj X Z2 по фактическим данным 150 X X 50 м, что удовлетворительно сходится с произведением 150 X 43 или 128 X 50 м, в среднем 140 X 46 м.

Важно заметить, что близость рассчитанных по разным процес­ сам величин поверхности обследуемого рудного тела одновременно указывает на правильность отнесения каящого процесса к соответ­ ствующему минералу, а следовательно, на правильность диагностики

самого минерального состава. Отсюда следует вывод, что расчет позволяет проконтролировать определение минерального состава по потенциалам реакций. Это в свою очередь уточняет значения потенциалов реакций, если они в конкретном случае по каким-либо причинам заметно уклонились от обычной средней величины.

Расчет состава п размеров медно-никелевого рудного тела .4 .

Исходные геологические сведения

Содержание С , % : ('Рпі ^ 3; 7"Ср ==» 1,5; ^ср + іпт ^ 7; c z * *

 

С Ni

<;

f’cu

: и,5;

2 м; (?р^З,5т/м З;

С Ni

 

'Put

■2\ h X h ^ 150 X 50 м2.

Cr

 

ССр

 

 

 

 

 

 

'Cu

 

 

 

По данным КСПК

 

 

Сила тока,

а

7pnt~ і-оі>

 

/ cp=i.s;

/« = 2,54;

 

^pnt= 3.7;

гК

 

— ,, г■,. гА

 

'С р + Р уг-

1іЭЛ> 1 Cp+ Pnt = 5,5-

Ре з у л ь т а т ы о п р е д е л е н и я Величина поверхности S , Ю3 м2

 

 

г,_

7прТГхоо .

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

сП -

1,01 -500-100

= 16,8;

 

 

ЛРіИ —

 

 

 

 

 

пК

 

•1,53-500 • 100

= 11,0

;

 

^Ср + Руг

 

 

 

 

 

2,54 ■500 • 100 = 12,7;

 

 

5ср—12,8

 

 

10

 

 

 

 

 

оА

1,8-100-100

— 12,0,

 

 

 

à Ср -

 

!ГЕ

 

 

 

 

 

•1,5

 

 

 

 

 

аА

3,7 -100 • 100

: 12,3;

 

 

 

^Pnt

 

о

 

 

 

 

C'A

 

5,5 -100 • 100

 

 

 

°Cp + Pnt

4,5

 

= 12 2 .

 

 

 

 

 

 

 

h x U = 20 X320; 40X 160;

60X110;

 

80x80; 110x60;

160 x40; 320 x20 м2.

Отношение количеств никеля к меди По аиодиым процессам

Ni

'Pnt

А

к А

3,7

n„

7ргНл-ю о

с,Cu

•'Cp

^

= —

=2,06,

J Cp

100

 

 

 

-'Ni

•'Put

А-к

•1,01 - 500

 

 

 

РпНѴ100

= 2,8.

 

 

СCu

г

I х К А

1,8-100

 

 

и Ср

 

 

Сумма сульфидов

 

Ср'1 100

 

 

 

 

 

2,54 500 • .100

 

 

 

 

 

 

 

9,9%

 

 

 

 

 

 

 

12,8

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Массы минералов, рудного тела и металлов т ,

J03 т

 

 

 

SChcl р

 

^прА'іооЫр

>

 

 

 

 

 

2

 

 

9

 

 

 

12,8 • 10я ■3 •

10-2 • 2 ■3,5

 

 

 

 

3 , 7 - 1 0 0 - 2 - 3 , 5

1,3;

‘Pnt

 

-,------------ ~ н з; wPntw

---------5--------

12,8

• ІО3 . 1 , 5 . j o - 2 . 2 - 3 , 5

 

 

а

 

1,8-100-2-3,5

* 0,63;

'Ср

 

2 ------------------- °‘6 /;т С р ~ ----------2------ “

 

 

12,8

• 10» • 10 • 1 0 - 2 . 2

• 3,5

 

: 4,5; т

к

 

2-54 • 500 • 2 ■3,5

■4,4;

 

2

 

' -

 

 

2

 

 

 

P

 

 

 

 

 

_ , 12,8 - 10» -1 - КГ» • 2 ■3,5

_

0.45;

 

 

‘Ni

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'Cu

[2,6-10»- 0,5 ■10-г . 2 . з,5

 

Ц),22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поверхность, оцененная но разным процессам на рудных мине­ ралах, близка к величине 12,8-ІО3 м2.

Для рассматриваемого примера нет нужды в уточнении содержа­ ния каждого минерала и металла, поскольку при небольшом раз­ бросе в величинах поверхности рудного объекта они будут практически совпадать с исходными значениями. Приведенный расчет для содержания суммы сульфидов действительно дает вели­ чину, совпадающую с исходной. Такое соответствие служит кон­ трольным показателем правильности и объективности расчета.

Важной характеристикой оруденения, а также средством кон­ троля получаемых данных является расчет соотношения количеств минералов или металлов. В данном случае, поскольку анализы руд на никель и медь независимы от минералогических анализов, такое

сопоставление имеет смысл.

Как

видно

из расчета, полученные

значения отношений

Q

* достаточно удовлетворительно

Pnt

 

°Ср

 

 

 

* В общем случае

 

 

 

 

С Ме J _

^ IUH S

а М е І

 

С М е п

СІм еП 8

а М е п

где аМе — доля металла {M e) в сульфиде (M e S ). Поскольку для никеля в пептландпте и меди в халькопирите aNi «=г аСи як 33%, постольку

gNi ^

ССи Сср

сходятся с действительными. Согласие отмечается как для процессов однотипных — анодный на пентланднте и халькопирите, так п разно­ типных — катодный на пентланднте, анодный на халькопирите.

Оценка массы отдельных минералов и металлов приводит к срав­ нительно небольшому количеству полезных компонентов в обсле­ дуемом рудном теле н соответственно к установлению небольших его масштабов. Важно, однако, что оценка этого масштаба не зависит от правильности определения содержания каждого минерала п ме­ талла. В самом деле, если в определении величин С н существуют погрешности, то масса соответствующего минерала в исследуемом оруденении, характеризуемая величиной предельной силы тока реакции па этом минерале, остается тон же. Это означает, что при фактическом содержании меньшем, чем рассчитанное, геометрические размеры рудного тела больше, а прн большем содержании — меньше, чем найденные вычислениями из поляризационных кривых. Тем самым масштаб оруденения характеризуется независимо от значений содержания минералов н величины поверхности рудного тела.

При оценке рудопроявлений отмечаемое обстоятельство позво­ ляет охарактеризовать обследуемый объект непосредственно из поляризационных измерений. Однако при установлении большого масштаба оруденения очень важно определить содержание каждого компонента, поскольку большая масса того нлп иного металла н ми­ нерала при малом их содержании не представляет промышленной ценности, в то время как прн большом содержании составляет объект эксплуатации.

Апалогнчио рассчитаны состав п размеры для медно-никелевого рудного тела Б . Результаты поляризационных измерений для этого тела показаны на рнс. 12.

Расчет состава и размеров медно-ннкелевого

рудіюго тела Б

И с х о д н ы е г е о л о г и ч е с к и е с в е д е н и я

Содержание С ,

%: CPnt ^

3; ССр

1,5;

Сср + Руг=«7;

'Ni

1;

с,Си ■ ' 0,5;

CNi ^

g Pnt

 

 

 

 

ССи

ССр

 

^cp+pnt ~ 4>5; —Ю;

h æ 1 м; dv æ 3,5 т/мЗ.

По данным КСПК

Сила тока, а

7Рпі=о.зі; /сР=о.8;

^ср+руг= о>42; 7рпі = і .4;

/К =0,73; ^ р+ Р пі = 2,2.

Р е з у л ь т а т ы on р е д е л е п

Величина поверхности S , ІО3 м2

 

с_■'прЛЛі loo .

 

 

 

А ■

 

 

Л------ сС— '

■к

0,31 • 500 • 100

= 5,15;

Pnt

 

 

 

0,42-500 • 100

Ср + Руг ~

7"

= 3,0;

 

0,73-500 • 100

= 3,65;

 

 

10

 

г-Л

. 0,8 • 100 • 100

5,3;

Л Ср

 

1,5

 

 

сА

3 Pnt

1!

О О

3

■100 _

= 4,65;

C’A

 

2,2 • 100• 100

 

° C p + Pnt

 

4,5

= 4,9

 

 

 

li X U : 22 X 100; 25 X 90; 28 X 80; 32 x 70; 43 X 60; 47 X 47;

60X43;

70X 32; 80X28;

90X25;

100 x22.

Отношение количеств никеля к меди

По анодным процессам

 

 

 

1,4 = 1,76

 

CNi

■'Рп

I

 

 

 

 

 

 

° С и

° С р

 

0,8

 

По катодно-анодным процессам

 

 

 

 

'N i

 

^Р п і

 

0,31

■500

94.

'Cu

 

'C p

 

0,8

100

 

 

 

Уточнение среднего содержания минералов п металлов, %

С = /прЛ'іоо _

«■Эср

С К (' P n t

0,73-500-100 = 8,23;

4,44 ■Ю3

0,31-500-100 - = 3,5;

4,44 • ІО3

 

 

CNj —1.1

^ Pnt ср- '3,33

п.К

1,4 • 100 • 100

 

° P n t

4,44 • Ю3

= 3,16;

 

 

 

 

С А

0,8 ■100 -100

= 1,8; Сси=0,6

Сш=1,1

° С р

4,44 ■103

 

 

 

4,44

■ІО3 ■3 ■ІО-2 • I • 3,5

лпо

к

m p„t

* * --------------------

5----------------------

= 0 '23; m Pnt ~

 

 

 

 

‘Prit

 

4,44 -103 -1,5 -10-2-1-3,5

П(0.

т-?

 

 

 

2

= 0,12;

 

 

 

 

'С р

 

4,44 • 203 . s,23 - ІО-2 -1-3.5

=0,64;

 

т Р у

!

 

 

 

 

 

 

 

0,31 • 500-1-3,5

п „

--------------5-------------

 

=

0 '2 ' ;

1,4 - 100

-1

-3,5

=- 0,25;

2

 

 

 

- ■ 0,8 - 100

-1

-3.5

=0.14;

4,44 • ІО3. .(д . ю-2 . 1 . 3,5

 

 

2

=0,08;

 

 

 

 

тСіІ «

4,44

 

• ІО3 • 0,6 • 1СГ2 •

I • 3,5

 

 

--------------- =

0.05.

Величина поверхности рудного тела в данном случае опреде­ ляется с большим разбросом, чем для ранее рассмотренного тела. В соответствии с более низкими значениями предельной силы тока реакций для этого тела величина его поверхности, а также линейные размеры оказались меньше, чем для тела А.

Соотношение количеств никеля и меди удовлетворительно отве­ чает действительному. Некоторое уточнение содержания минералов и металлов показывает, что в данном теле оно несколько выше сред­ него для рассматриваемого типа руд в изучаемом районе. Масса минералов и металлов в теле Б много меньше, чем в теле А, как за счет размеров его по простиранию и падению, так и за счет мощ­ ности. Действительно, тело Б представляет собой небольшую линзу с весьма малыми запасами.

Результаты вычислении состава и размеров для полиметалли­ ческого рудного тела приведены ниже. Соответствующие поляриза­ ционные кривые показаны на рис. 16.

Расчет состава и размеров полиметаллического рудного тела Б

И с х о д н ы е г е о л о г и ч е с к и е с в е д е н и я

Содержание С, % :

CCu = l,86;

CZn= l,29;

Іг X h

«=* 300 X 200 м;

ССр= 5,6; Csl=195; С2 =15-ь20;

Л«*20 м;

Сру

12; dp 3 т/м3.

 

По данным КСПК

 

 

 

Сила токаі

а

 

 

•^Ру = 17;

^ру+ср=32;

-^Ср=55-

 

■^Ср=15!

^Cp+si = 28;

 

 

 

7si —Со

7;£ = 45;

 

 

 

 

Велппдиа поверхности S ,

 

Ю3 ма

 

>Ср :

.15 ■500 • 100

= 131

 

5,6

 

о к

_ .

1 3 - 5 0 0 - 1 0 0

чч„.

 

*^SI

^

--------777Н------- = 332;

 

 

 

1,95

 

 

 

 

 

17 ■500 • 100

=71;

 

 

12

 

 

 

 

 

оК _ . 45 ■500 • 100

ІПП.

5ср= 162.

52

-------гГъ— = ш>

 

 

32-500-100

=

91;

 

5Ру+С р

17,6

 

 

оК

 

28 • 500 • 100

= 184;

 

^Cp+ Sl

7,6

 

 

h X h : 100 X 810; 200 X 405; 270 X 300;

240 x 340; 285 X 285;

 

340X 240;

300 X270;

405X200;

310X100.

 

 

 

 

 

15 ■500 • 100

 

 

 

 

 

 

°Cp

 

------------- = 4h:

 

 

 

 

162-103

 

 

 

 

 

 

CA

 

 

55 • 200 ■100 _ PO

/-К

13 ■500 • 100

 

 

 

162 ■103

—0,8,

Osl~

162 • 103

 

c cP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ccpcp=6;

CCu

 

 

 

17 • 500 • 100

=

5,25;

 

C 7.n ^

: 2,6;

' Py

'

162■103

 

CK

 

45 • 500 -100

 

,,

 

 

 

 

 

 

 

162 • 103

 

 

 

 

 

 

C z

= 6 + 4+5,3=15,3.

 

 

 

 

'Ср-

162 ■ІО3 • 6 • 10-2.20-3 = 291; т Ср

15 ■500 -20-3

225; '»ср=277

 

162 -IO3 - 4-10-2.20.3

А

55-200-20-3

 

"'s ~

----------------- 2---------------

= 19 i; mcp ~

-----------g----------

= " ° ’

К1 3 - 5 0 0 - 2 0 - 3

mSl ~ --------2------- = 19;і’

162- 103-15 -10-2 -20-3

,0^*

к

45-500-20-3

 

??;_ <=>-<---------------------------- ----.

т АЛ

____________

= 678.

2

-—725;

Тор

 

 

162 • ІО3 ■2 • ІО-3 -20-3

97;

 

‘Cu •

 

 

 

mzn ~ 1621.^ ^

^ 2-20-3

^

126.

 

Поверхность оказалась достаточно

большой

(162• ІО3 м2), линей­

ные размера тела составляют сотни метров. Из набора произведе­ ний іі X 12 наиболее близко подходит 240 X 340 м. По поляриза­ ционным наблюдениям тело оказывается несколько большим, чем по результатам бурения. Это может быть связано с тем, что участок неполностью разведан и имеются части тела, которые еще не вскрыты скважинами.

При определении величины поверхности оруденения отмечается большой разброс. Это указывает на погрешности как самих поляри­ зационных наблюдений, связанных с измерением п выбором значений К 100, так н значений исходного содержания минералов. Расхождения при оценке величины поверхности по анодному и катод­ ному процессам на халькопирите позволяют считать, что здесь ска­ зывается главным образом погрешность в выборе значений К 100. Вместе с тем расхождения при подсчете величин S с использованием процессов на разных минералах служит указанием на то, что исход­ ные величины содержания минералов также отклоняются от дей­ ствительных средних по телу.

Уточненное содержание разных минералов с использованием 5СР приводит к тому же значению содержания халькопирита. Однако для содержания пирита устанавливается меньшая величина, чем исходная, а для сфалерита, наоборот, более высокая. При этом содержание суммы сульфидов оказывается близким к полученному по наблюдениям керна скважии. Так как содержание халькопирита и суммы сульфидов отвечает исходным, а рассчитанные размеры тела достаточно удовлетворительно совпадают с действительными, то это позволяет предполагать расхождения в величинах содержания сфалерита и пирита связанными с неучтенными моментами. В ча­ стности, при подсчетах среднего содержания цинка и сфалерита часть скважин, в которых установлен сфалерит, была исключена из подсчета в связи с основным устремлением поисков на медь. Таким образом, используя поляризационные измерения для исследуемого

тела, можно уточнить содержание сфалерита и пирита. Оно оказа­ лось для сфалерита примерно в 2 раза больше, а для пирита в 2 раза меньше исходного.

Подсчет массы минералов и металлов (мощность тела принята условно за 20 м) приводит к установлению значительных количеств в изучаемом рудном теле полезных компонентов. Действительно, этот объект имеет промышленную ценность. Уточнение для него массы сфалерита и цинка позволяет охарактеризовать рудное тело не только как медное, но в большей степени как медно-цинковое.

Приведенные результаты расчетов количественных характери­ стик рудных тел в соответствии с описанной методикой расчетов показывают, что они достаточно удовлетворительно отражают фактиче­ ские параметры рудных объектов. Аналогичные данные получены для ряда других рудных линз. Соответствующие сведения по отношению к линейным размерам залежей приведены в табл. 6. Удовлетвори­ тельное согласие рассчитанных и действительных характеристик позволяет считать описанные методы расчета пригодными для оценки размеров, содержания и количеств минералов в рудных телах.

§ 17 УВЯЗКА РУДНЫХ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ

В ОДНО ИЛИ НЕСКОЛЬКО РУДНЫХ ТЕЛ

Идея увязки рудных интервалов, пересеченных скважинами или горными выработками, отчасти рассмотрена в предшествующем параграфе при обсуждении вопроса о действительных размерах объектов, исследуемых с помощью КСГШ. Сущность ее заключается в том, что если два или несколько пересечений принадлежат к одному электрически связанному рудному объекту, то результат поляриза­ ционных измерений будет один и тот же, независимо от мест контакта для возбуждения п регистрации электрохимических реакций. Иначе говоря, все характеристики, определенные из поляризационных кривых: потенциалы реакций и их число и л и соответственно мине­ ральный состав, предельная сила тока реакций или соответственно величина поверхности, линейные размеры, содержание и массы минералов — будут одинаковыми для сравниваемых интервалов. Одинаковыми будут и сами поляризационные кривые с точностью до поправки на компенсацию падения напряжения на линейных элементах схемы. Можно добиться полного совмещения кривых, подбирая значения сопротивления компенсации. В том случае, если обследуемые рудные интервалы принадлежат разным рудным телам, то соответственно будут различны все пли часть перечисленных характеристик. Таким образом, по признаку сходства или различия результатов поляризационных измерений с использованием кон­ тактов в соответствующие подсечения можно судить о принадлеж­ ности их к одному или нескольким рудным телам и проводить увязку пересечений в одно или несколько рудных тел.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ