s
Доцент Морозов Михаил Владимирович: официальный сайт

Михаил Владимирович Морозов:
персональный сайт

А Г Д К Л М П Р С Т У Х Я

Литохимические методы поисков по первичным ореолам


Литохимические методы поисков по первичным ореолам

Первичный геохимический ореол рудного тела представляет собой окаймляющую рудное тело зону рудовмещающих пород, обогащенную или обедненную теми или иными элементами в результате их привноса, выноса или перераспределения в процессе рудообразовання.

В настоящей инструкции рассматриваются только ореолы привноса, поскольку они в настоящее время изучены лучше и в отличие от ореолов выноса уже находят практическое применение. Это не означает, что следует отказаться от изучения и практического применения ореолов выноса. Исследования в этом направлении продолжаются и для некоторых типов месторождений полезных ископаемых уже получены результаты, имеющие практическое значение.

Для краткости изложения из термина «первичные геохимические ореолы привноса» слова «геохимические» и «привноса» в дальнейшем тексте инструкции опускаются.

Критерии и методика интерпретации геохимических аномалий вытекают из особенностей распределения химических элементов в околорудном пространстве, и, следовательно, для практического использования первичных ореолов необходимо знать основные закономерности их состава и строения.

Набор элементов, образующих первичные ореолы вокруг рудных тел месторождения того или иного типа, называется элементным составом ореолов. Все подобные ореолы являются многокомпонентными. Многие из ореолообразующих элементов являются «сквозными», т. е. служат индикаторами различных по составу рудных месторождений. Из 30 элементов-индикаторов, приведенных в табл. 1, только 10 требуют специальных методов анализа (это число сократится до 5 - уран, золото, ртуть, иод и бром, если не считать элементов-индикаторов редкометальных пегматитов). Это обстоятельство имеет большое практическое значение, поскольку позволяет при комплексных геохимических поисках использовать экспрессный спектральный анализ.

Таблица 1. Элементный состав первичных ореолов различных месторождений

Тип месторождений Элементный состав
Редкометальные пегматиты Li, Rb, Cs, Nb, Sn, Та, W, Be, As, F, В
Медно-никелевые Cu, Ni, Co, Ba, Pb, Zn, Ag, Bi Sn. Be, W, I, Br
Медно-колчеданные Ba, Ag, Pb, Cd, Zn, Bi, Cu, Co, Mo, As, Hg, I, Br
Вольфрам-молибденовые в скарнах Ba, Ag, Pb, Zn, Sn, Cu, W, Mo, Co, Ni, Be, W, В
Висмутовые в скарнах As, Pb, Ag, Zn, Co, Cu, Bi, Ni, В
Оловорудные Sn. Pb, As, Cu, Bi, Zn, Ag, Mo, Co, Ni, W, B, F, I
Полиметаллические в скарнах Ba, As, Sb, Cd, Ag, Pb, Zn, Cu, Bi, Ni, Co, Sn, W, Be, B, I
Золоторудные Ba, Au, Sb, As, Ag, Pb, Zn, Mo, Cu, Bi, Co, Ni, W, Be, I
Медно-порфировые Ba, As, Sb, Ag, Pb, Zn, Au, Bi, Cu, Mo, Sn, Co, W, Be, I
Медные Sr, Ba, As, Pb, Zn, Ag, Sn, Cu, Bi, Co, Ni, Mo, Hg, I
Медно-молибденовые Cu, Mo, As, Ag, Pb, Zn, Bi, Co, Ni, Be, W
Полиметаллические Cd, Ba, Sb, As, Ag, Pb, Zn, Cu, Bi, Mo, Co, Sn, V, Sr, Hg, I
Урановые U, Ag, Pb, Zn, Cu, Mo, Co, Ni, V, As
Стратиформные свинцово-цинковые Ba, As, Cu, Ag, Pb, Zn, Cu [повтор в тексте оригинала - docentmorozov@], Co, Ni, Sn, Mo, W, As
Сурьмяно-ртутные Ba, Sb, Hg, As, Cu, Ag, Pb, Zn, Be, Co, Ni, W, Sn
Ртутные Sb, Hg, Ba, Ag, Pb, Zn, Cu, Co, Ni, Sn, Mo, W, As
Общий перечень элементов-индикаторов Li, Rb, Cs, Hg, Au, U, Та, Sn, W, Be, Ba, Cd, Ag, Pb, Zn, Cu, Mo, Co, Ni, As, Sb, Zr, Nb, V, Mn, Sr, F, B, I, Br

Примечания:
1. Жирным шрифтом выделены элементы, требующие специальных методов анализа.
2. В рядах элементы перечислены в порядке уменьшения контрастности ореолов.

Минеральные формы нахождения элементов-индикаторов в ореольном пространстве и в руде, как правило, идентичны.

Первичные ореолы и зоны околорудного изменения пород являются генетически близкими образованиями, и их не всегда удается разграничить. Так, зоны серицитизации рудовмещающих пород могут быть рассмотрены как первичный ореол калия, зоны альбитизации - как ореол натрия и т. д.

Обычно размеры ореолов значительно превышают размеры рудных тел, которые они окружают: запасы металлов-индикаторов в ореолах значительны, нередко больше, чем в собственно рудных телах. Особенно велика протяженность надрудных ореолов по вертикали, что и определяет большое практическое значение первичных ореолов для поисков слепого оруденения. Вертикальная протяженность надрудных ореолов, определяющая глубинность геохимических поисков, обычно составляет сотни метров, а в отдельных случаях превышает 1 км.

На некоторых месторождениях (например, золоторудных) первичные ореолы часто незначительны как по размерам, так и особенно по интенсивности. В связи с этим приобретают особую актуальность специальные методы усиления слабых геохимических аномалий. Такие методы основаны на уменьшении мешающего влияния неоднородности фонового распределения элементов-индикаторов в рудовмещающих породах. Для решения этой задачи используют рациональный (фазовый или частично-фазовый) анализ и анализ тяжелых и других фракций геохимических проб (для выделения эпигенетичных по отношению к вмещающей породе форм нахождения элементов-индикаторов).

Указанные методы из-за их дороговизны и низкой производительности имеет смысл применять только в особых случаях, когда другие, более простые методы не дают достаточно надежных результатов. Чаще всего необходимость применения этих методов возникает при детализационных работах на месторождениях особо ценных полезных ископаемых. В подавляющем же большинстве случаев для выявления слабых по интенсивности первичных ореолов достаточно эффективным оказывается способ перемножения содержаний элементов-индикаторов и выделения мультипликативных ореолов, которые по сравнению с моноэлементными являются более значительными по размерам и контрастности вследствие направленного усиления коррелирующихся полезных сигналов, а также поскольку влияние случайных ошибок при этом сводится к минимуму. Мультипликативные ореолы, как правило, обнаруживают более тесную связь с геолого-структурными особенностями месторождений полезных ископаемых, облегчая и повышая надежность интерпретации аномалий. 

Форма первичных ореолов определяется геолого-структурными факторами. Для эндогенных месторождений это главным образом формы и направления зон трещиноватости и повышенной пористости пород. В большинстве случаев первичные ореолы развиваются согласно с рудными телами. Это положение справедливо для рудных тел как крутопадающих, так и пологозалегающих. Согласное развитие ореолов устанавливается и на месторождениях, где рудные тела представлены штокверками. Однако иногда вокруг рудных тел пологого залегания развиваются ореолы крутого падения, благодаря наличию дизъюнктивных нарушений крутого падения, служивших, вероятно, рудоподводящими каналами. Подобные случаи подчеркивают обязательность учета геолого-структурных условий локализации оруденения при интерпретации результатов геохимического опробования.

Важнейшей особенностью строения первичных ореолов является их зональность, которая выражается в закономерном изменении в пространстве различных их характеристик и параметров.

Зональность ореолов - понятие векторное, и ее параметры по разным направлениям не совпадают. По отношению к рудному телу могут быть выделены три основных типа зональности. Осевая зональность проявляется в направлении движения рудоносных растворов и в случае крутопадающих рудоносных зон совпадает с вертикальной, а для большинства субгоризонтальных - с горизонтальной. Продольная зональность отражает зональное строение ореолов по простиранию, а поперечная - вкрест простирания ореолов и согласных с ними рудных тел (рис. 1).

Рис. 1. Осевая (I), поперечная (II) и продольная (III) зональности первичных ореолов, развитых вокруг рудного тела крутого падения

Для рудных тел субгоризонтального залегания в случае согласного развития ореолов продольная зональность обнаруживается как горизонтальная (перпендикулярно осевой, но в той же плоскости), а поперечная совпадает с вертикальной зональностью.

Для решения наиболее важной задачи геохимических поисков по первичным ореолам - обнаружения слепого оруденения - главное значение имеет осевая зональность, поскольку для большинства рудных месторождений она совпадает или близка к вертикальной. Вертикальная зональность имеет решающее значение при оценке уровня эрозионного среза оруденения.

Выявление зональности ореолов и выбор на этой основе наиболее эффективных элементов-индикаторов можно проводить различными способами, один из которых праведен в прил. 26. По результатам расчета могут быть составлены ряды зональности с порядком расположения в них элементов от подрудных горизонтов месторождения к надрудным.

В прил. 7 приведены ряды зональности первичных ореолов различных по составу и условиям формирования сульфидсодержащих рудных месторождений. Эти ряды, несмотря па различия генезиса и геолого-структурной позиции исследованных месторождений, близки между собой. К настоящему времени изучены первичные ореолы нескольких сотен гидротермальных месторождений, и все они характеризуются аналогичной зональностью их первичных ореолов. Это позволило составить следующий обобщенный ряд зональности для сульфидсодержащих гидротермальных рудных месторождений (от подрудных элементов к надрудным):
W-Be-Sn-U-Mo-Со-Ni-Bi-Cu-Au-Zn-Pb-Ag-Cd-Hg-As-Sb-Ba-I.

Несколько усложняет ряды зональности первичных ореолов существование в них разных минеральных форм одного и того же элемента в близких количествах. В этих случаях наблюдается двойственное положение такого элемента-индикатора в ряду зональности. Подобное явление отмечено на некоторых сульфидных месторождениях для меди и мышьяка, что, как правило, связано с появлением в надрудных частях ореола значительного количества блеклых руд (теннантита) наряду с накоплением арсенопирита и халькопирита на более глубоких горизонтах. Известны также оловянные месторождения, где наряду с касситеритом имеется значительное количество станнина, при этом касситерит образует максимальные скопления в более глубоких горизонтах, а станнин преимущественно в верхнерудных и надрудных частях месторождения и его первичных ореолов. С учетом минеральной зональности обобщенный ряд зональности примет в этом случае следующий вид:
W-Be-As1-[здесь в оригинале пропущено Sn1 - docentmorozov@]-U-Mo-Co-Ni-Bi-Cu1-Au-Sn2-Zn-Pb-Ag-Cd-Cu2-Hg-As2-Sb-Ba-I.

Необходимо, однако, подчеркнуть, что наличие в ореолах различных минеральных форм того или иного элемента приводит к существенным перемещениям его в ряду зональности только при условии близких количеств минеральных форм, распределение которых отличается резкой дифференциацией в пространстве. Например, на многих свинцовых месторождениях помимо галенита встречается и небольшое количество сульфосолей свинца, что совершенно не сказывается на положении этого элемента в рядах зональности.

Независимо от геологической обстановки зональность ореолов повторяет зональность самих рудных тел. Однако зональность первичных ореолов по сравнению с зональностью рудных тел универсальна и более контрастна, так как околорудное пространство более значительно по размерам, характеризуется более однородным по сравнению с рудными телами строением и соответственно более стандартными условиями минералообразования, тогда как рудные тела локализуются на участках резкой смены физико-химических условий рудоотложения и отличаются «аномальными», ураганно-высокими содержаниями рудных компонентов, что сопровождается значительной дисперсией концентраций рудных компонентов и других геохимических параметров. Все эти обстоятельства затрудняют выявление зональности рудных тел.

В первичных ореолах изучается распределение не только основных компонентов руд, но и многих других, образующих контрастную зональность, в то время как основные компоненты руд отличаются сходным распределением в пространстве.

В строении мультипликативных ореолов также может быть установлена отчетливая зональность, если построить их раздельно дли групп надрудных и подрудных элементов, выбор которых производится на основе рядов зональности. Адекватные сечения ореолов различных месторождений одной рудной формации характеризуются близкими значениями коэффициента зональности, в качестве которого используются отношения [formula1] или [formula2], где [formula3] произведение продуктивностей (средних содержаний) ореолов по надрудным элементам, а [formula4] - то же, для подрудных элементов. Среди многочисленных возможных коэффициентов зональности наиболее контрастными и стабильными являются, как правило, коэффициенты более высоких порядков.

[formula1]: - коэффициент зональности

 

[formula2]: - коэффициент зональности

formula3]: - продуктивность (среднее содержание) ореола по надрудным элементам


formula4]: - продуктивность (среднее содержание) ореола по подрудным элементам

Как уже отмечалось, поперечная зональность первичных ореолов (см. прил. 8) отражает различия ореолов элементов вкрест простирания рудных тел. В отличие от вертикальной (осевой) зональности, единообразной для различных по составу месторождений, поперечная зональность находится в более тесной зависимости от состава руд и специфична для каждой рудной формации. Такая зависимость позволяет использовать поперечную зональность в качестве критерия определении вероятного состава слепого оруденения.

В зависимости от особенностей залегания рудных тел поперечная зональность их ореолов может быть симметричной и асимметричной. Симметричной поперечной зональностью характеризуются ореолы рудных тел вертикального падения. У наклонных рудных тел наблюдается более интенсивное развитие ореолов в висячем боку, что и обусловливает асимметрию поперечной зональности (рис. 2). Избирательное накопление в висячем боку рудных тел особенно характерно для элементов-индикаторов надрудной группы, что позволяет с целью более отчетливого выявления асимметрии поперечной зональности использовать мультипликативный коэффициент геохимической зональности первичных ореолов. Таким образом, используя асимметрию поперечной зональности, можно определять направление падения рудных тел, что немаловажно при проведении поисково-оценочных и разведочных работ.

Продольная зональность первичных ореолов выражается в закономерном изменении параметров ореолов в направлении простирания рудоносных зон, отражая в их плоскости направление движения рудоносных растворов, и поэтому согласуется с осевой зональностью. Продольная зональность первичных ореолов также (аналогично поперечной) может быть симметричной и асимметричной, отражая склонение рудных скоплений («столбов») в плоскости рудной зоны, что имеет важное значение при интерпретации геохимических аномалий.

Иногда в результате совмещения в пространстве различных по составу и условиям локализации рудных месторождений формируются сложные по строению ореолы, которые принято называть полиформационными. Такие ореолы характеризуются специфическими корреляционными связями содержаний элементов-индикаторов; между содержаниями элементов, типоморфных для разных рудных формаций, как правило, устанавливается отрицательная корреляционная связь, что объясняется различными путями проникновения рудоносных растворов при формировании рудных тел разных формаций.

Рис 2. Особенности развития первичных ореолов различных элементов-индикаторов над слепым оруденением.
1 - слепое рудное тело;
2 - графики содержания подрудных элементов-индикаторов;
3 - то же, надрудных элементов-индикаторов;
4 - направления склонения слепой рудной залежи

При интерпретации полиформационных первичных ореолов требуется особенно тщательное изучение геолого-структурного контроля оруденения в связи с парагенетическими ассоциациями рудных минералов. Известны, однако, случаи, когда в результате детального изучения первичных ореолов удавалось установить полиформационный характер оруденения и затем уже на этой основе определить рудоконтролирующие геологические структуры.

Практически в каждом рудном районе наряду с промышленными месторождениями встречаются и зоны рассеянной минерализации (ЗРМ), не содержащие концентрированного оруденения.

Сравнительное изучение геохимических особенностей ЗРМ и первичных ореолов промышленного оруденения сульфидсодержащих гидротермальных рудных месторождений позволило установить некоторые их различия, которые могут быть использованы для их разграничения:
а) аномалии, связанные с ЗРМ, отличаются от надрудных первичных ореолов большим набором элементов-индикаторов;
б) в строении ЗРМ отсутствует контрастная осевая зональность;
в) по величине мультипликативного коэффициента геохимической зональности любые срезы ЗРМ соответствуют ореолам, развитым на уровне нижних частей концентрированного оруденения;
г) от первичных ореолов, развитых на уровне концентрированного оруденения, ЗРМ отличаются существенно меньшими значениями среднеаномальных
(суммарных) содержаний основных элементов-индикаторов данного типа оруденения;
д) в строении ЗРМ отсутствует контрастная поперечная зональность.

Приведенные признаки отличия ЗРМ от первичных ореолов промышленного оруденения выявлены в результате изучения ограниченного числа рудных формаций и поэтому еще требуют уточнения в процессе геологоразведочных работ в конкретных рудных районах.

Назад: Литохимические методы поисков
Вперед: Литохимические методы поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния [1: введение, вторичные ореолы]

Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений (1983): Оглавление








Энциклопедия
Найти

Голос Севастополя

Сайт Сделано у нас

Благотворительный фонд АдВита. Сбор пожертвований на лечение онкологических больных

Элементы       Все о Геологии

Перископ ГК Теллур
РМО Бродячая Камера