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 вторичным ореолам и потокам рассеяния [1: введение, вторичные ореолы]


Литохимические методы поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния [стр. 13-18]

Вторичным литохимическим ореолом рассеяния химических элементов называется локальная зона аномально повышенных содержаний характерных для данного месторождения элементов в современных или древних рыхлых отложениях и почвах или в перекрывающих отложениях, образовавшаяся в результате гипергенного разрушения этого месторождения или его первичных ореолов.

Литохимическим потоком рассеяния месторождения называется область повышенных содержаний химических элементов, характерных для данного месторождения, развивающаяся в горных породах на путях механического и солевого стока. В направлении стока содержания химических элементов убывают, постепенно приближаясь к значениям, соответствующим местному геохимическому фону.

В механическом ореоле рассеяния минеральные компоненты присутствуют в форме твердого вещества - устойчивых в зоне гипергенеза первичных или вторичных минералов, а в солевом ореоле - в форме растворенных или сложно связанных с вмещающими породами воднорастворимых соединений. Подчиненное значение при формировании литохимических ореолов рассеяния имеет миграция рудных элементов в газообразном (парообразном) состоянии, сопровождаемая их сорбцией и окклюзией.

Вторичные ореолы в современном элювио-делювии или древней коре выветривания образуются на месте ранее существовавших участков рудного тела и (или) его первичного ореола. Поэтому их именуют еще остаточными ореолами рассеяния. В отличие от этих ореолов выделяют наложенные ореолы, в контурах которых до развития вторичных процессов рассеяния первичная минерализация отсутствовала. Кроме того, различают открытые ореолы, т. е. выходящие на современную дневную поверхность, и закрытые, которые с применением существующих технических средств обнаруживаются только на некоторой глубине от поверхности.

На рис. 3 схематически изображены наиболее важные в поисковом отношении типы вторичных литохимических ореолов рассеяния. Типизация основана на генетическом принципе и, кроме того, учтена открытость или закрытость ореолов. Открытый ореол характеризуется на уровне дневной поверхности, а закрытые на уровне их надежного развития, при минимальной глубине от поверхности (1). К числу открытых относятся ореолы I-VI типов, к числу закрытых - VII-XI типов.

Рис. 3. Основные типы вторичных литохимических ореолов рассеяния рудных месторождений (по В. В. Поликарпочкину).
1 - рудные тела и их первичные ореолы;
2 - рудовмещающие породы;
3 - местные продукты выветривания;
4 - дальнеприносные отложения;
5 - остаточные ореолы рассеяния;
6 - наложенные ореолы рассеяния

I. Остаточные диффузионные и диффузионно-дефлюкционные ореолы рассеяния представляют собой важнейший тип, существование которого позволяет широко применять при поисках поверхностное опробование. Развитие этих ореолов характерно для месторождений, залегающих в верхнем структурном этаже в активно денудированных районах.

В условиях сглаженного, плоского или волнистого рельефа ореолы развиваются путем перемещения рудных обломков и диффузии растворенных веществ в горной влаге, залегают непосредственно над рудой и имеют в поперечном сечении вид развернутого кверху веера. На склонах приобретает значение массовое движение рыхлых грунтов (дефлюкция), и ореолы рассеяния смещаются на то или иное, иногда значительное (до десятков и сотен метров), расстояние. Выход ореолов на поверхность обеспечивается в этом случае одновременно протекающими процессами плоскостного смыва и дефляции, поэтому диффузионно-дефлюкционные ореолы открытого типа распространены там, где растительность не препятствует водной и ветровой эрозии - на площадях с разреженной пустынно-полупустынной и степной растительностью.

В плане размеры вторичных ореолов, как правило, превышают размеры соответствующих им рудных тел и их первичных ореолов, приближенно повторяя их контуры, со смещениями а искажениями, обусловленными рельефом, условиями залегания руд и процессами гипергенного рассеяния.

II. Остаточные осыпные и обвальные ореолы образуются у подножия крутых склонов. Этот тип ореолов почти совершенно не изучен и в практике геохимических поисков не используется.

III. Остаточные делювиальные и суффозионные ореолы образуются в нижней части и у подножия склонов. Делювиальные ореолы являются результатом поверхностного плоскостного смыва материала склоновыми водными потоками и отложения его на участках, где уклоны уменьшаются и течение воды замедляется. Вверх по склону они выклиниваются, хотя их продолжение можно видеть в тонком (1-2 см) поверхностном слое, перемываемом склоновыми. Суффозионные ореолы образуются вследствие внутригрунтового вымывания тонкою материала и отложении наилков в нижней части склонов, где внутригрунтовые воды выходят на поверхность. Делювиальные и суффозионные ореолы также слабо изучены и пока не используются в практике поисково-геохимических работ.

IV. Наложенные непрерывные ореолы простираются на глубину до рудного тела или его остаточного ореола, характерны для условий аккумулятивно-денудационных равнин с покровом дальноприносных (аллохтонных) отложений ограниченной мощности (2-10 м), но иногда до 50-100 м, главным образом в умеренно влажной и аридной зонах. В ореолах резко преобладают солевые формы миграции - капиллярный подъем и диффузия растворов в сочетании с обменными химическими реакциями, гидратацией ионов, сорбционным закреплением ореола, испарительной и биогенной аккумуляцией рудных элементов. В отдельных случаях наблюдаются наложенные механические ореолы рассеяния рудных минералов.

По положению относительно рудного тела и морфологическим особенностям выделяются две разновидности этого типа ореолов: а) надрудные, развивающиеся по вертикали над рудным телом и его остаточным ореолом; б) смещенные, питающиеся за счет смещенного дефлюкционного ореола и переноса веществ водами, фильтрующимися по границе между коренными породами и ив образованиями или на других уровнях. Соотношение размеров ореолов в плане с размерами рудных тел и первичных ореолов самое различное.

Из-за переменной мощности аллохтонного покрова открытые диффузионные даже в пределах одной рудной зоны, могут по простиранию переходить в наложенный погребенный тип, сочетаться с интервалами открытого остаточного ореола I типа или сменяться открытыми наложенными ореолами. Критическая мощность аллохтонного покрова, при которой открытый диффузионный ореол не прослеживается на глубину или переходит в наложенный погребенный тип, прямым образом зависит от масштаба коренного оруденения, определяется составом руд, местными ландшафтно-геохимическими условиями и палеогеографией района.

V. Наложенные оторванные надрудные ореолы от ореолов предыдущего типа отличаются наличием на глубине горизонта аллохтонных отложений, в котором ореол не прослеживается по вертикали. В этом отношении надрудные ореолы сходны с безрудными геохимическими аномалиями, возникающими в результате местной гипергенной аккумуляции металлов на геохимических барьерах, не связанных с наличием коренного оруденения на глубине.

Образование ореолов данного типа обязано процессам солевого накопления элементов - их вторичной аккумуляции. В районах аридной зоны надрудные ореолы могут развиваться за счет испарительной концентрации элементов вблизи дневной поверхности, в результате выхода или капиллярного подъема подземных вод, омывающих рудные тела или их ореолы, а также вследствие биогенной аккумуляции элементов, когда корневая система растений достигает горизонта остаточного ореола рассеяния. В гумидной зоне в дополнение к надрудной биогенной аккумуляции элементов имеет место прямое сорбционное обогащение металлами верхних горизонтов рыхлых отложений, богатых органическими и минеральными коллоидами.

Образование наложенных ореолов рассеяния имеет важнейшее значение для эффективного проведения наземных (поверхностных) литохимических поисков в закрытых рудных районах. Однако по мере увеличения мощности перекрывающих отложений даже крупные месторождения, первоначально эродированные до уровня промышленных интервалов оруденения, способны создавать только весьма слабые наложенные ореолы рассеяния. В общем случае эти слабые литохимические аномалии маскируются геохимическим фоном тех же элементов-индикаторов, сингенетичных перекрывающим горным породам. Поэтому для выявления наложенных вторичных ореолов в пробах из перекрывающих отложений проводится частично-фазовый анализ способами различных вытяжек (см. прил. 27). При достаточной точности экспрессного спектрального анализа та же задача - увеличение контрастности аномалий - решается путем суммирования (мультипликации) ореолов групп химических элементов. При необходимости эти приемы усиления слабых полезных сигналов могут сочетаться. Имеющийся опыт показывает, что в благоприятных условиях с применением этих методов крупные колчеданно-полиметаллические месторождения могут обнаруживаться наземными литохимическими поисками при мощности чехла перекрывающих отложений до 100 м. Оценка литохимических аномалий, признаваемых наложенными ореолами погребенных рудных месторождений. производится методом глубинных литохимических поисков, как и остаточных ореолов рассеяния в древней коре выветривания.

VI. Наложенные оторванные смещенные ореолы близки к ореолам V типа, отличаясь от них отчетливо проявленным смещением от рудных тел в сторону современного стока. Химические элементы, обладающие в определенной ландшафтно-геохимической обстановке повышенной способностью к миграции в растворах, за счет последующей аккумуляции могут создавать оторванные солевые ореолы, наложенные на местные элювио-делювиальные и пролювиально-аллювиальные отложения.

Оторванные ореолы характерны для горно-таежных ландшафтов гумидной зоны с относительно сглаженными формами горного рельефа. Наличие подобных ореолов следует рассматривать как поисковый признак, с учетом которого в пределах данного бассейна водосбора проводятся поиски закрытых частично выщелоченных ореолов или открытых ореолов тех же месторождений по менее подвижным элементам-спутникам. В отдельных случаях, в том числе и в аридной зоне, оторванные солевые литохимические ореолы могут быть связаны с выходом подземных минерализованных вод, омывающих на глубине невскрытое (слепое) рудное тело. Геохимические аномалии, сходные по морфологии с оторванными ореолами, могут также возникать при наличии геохимических барьеров в результате длительной аккумуляции рудных элементов из вод с фоновыми их содержаниями.

VII. Остаточные выщелоченные и предельно разубоженные ореолы при наличии многих общих признаков имеют различный генезис. Образование выщелоченных с поверхности остаточных ореолов характерно для элементов активных водных мигрантов при замедленной денудации в районах гумидной зоны. В современном элювио-делювии мощность выщелоченных горизонтов редко превышает 1,0-1,5 м. Иногда в этих условиях наблюдается аккумуляция легкоподвижных элементов на уровне аллювиального горизонта. В древней коре выветривания характерен вынос рудных элементов из обеленного каолинового горизонта, мощность которого может достигать 10 м и более.

Предельно разубоженные ореолы образуются в результате закономерного протекания процесса рассеяния в сторону наиболее полного выравнивания концентраций элементов. При этом максимальные содержания металла в верхних горизонтах ореола могут достигать значений, не отличимых от обычных колебаний местного геохимического фона. Остаточный ореол такой рудной зоны становится доступным для обнаружения только на некоторой глубине от поверхности и вследствие этого должен быть отнесен к разряду закрытых ореолов. Иногда закрытые ореолы этих типов именуют «ослабленными у поверхности».

В вертикальном разрезе выщелоченные и предельно разубоженные остаточные ореолы имеют грибообразную форму, расширяясь на уровне представительного горизонта, положение которого определяется местными условиями.

VIII. Остаточные дефлюкционные неэродированные ореолы образуются на склонах возвышенностей. Ореолы этого типа изучены недостаточно.

IX. Остаточные погребенные ореолы являются аналогами современных делювиальных ореолов, отличаясь от них наличием перекрывающего чехла более молодых осадков. Ореолы этого типа характерны для закрытых районов двухъярусной геологической структуры. Оптимальные условия для образования погребенных остаточных ореолов существуют в районах, претерпевших длительное континентальное развитие в период, предшествовавший накоплению молодых осадков.

В случае полного сохранения профиля древней коры выветривания силикатных пород ее верхние каолиновые горизонты нередко бывают обеднены металлами и имеющиеся здесь погребенные остаточные ореолы ослаблены. Максимальное площадное распространение эти ореолы рассеяния имеют на уровне пестроцветной, существенно гидрослюдистой коры выветривания, являющейся в данных условиях представительным горизонтом для проведения геохимических поисков. В горизонтах щебенистой коры выветривания вторичные ореолы рассеяния постепенно сужаются, примыкая на глубине к рудным телам и их первичным ореолам. Соответственно этому в вертикальном разрезе коры выветривания погребенные остаточные ореолы имеют грибообразную, часто асимметричную форму, определяющуюся элементами залегания рудных тел и направлением палеостока. В перекрывающих кору выветривания отложениях ореолы данного типа не прослеживаются.

Районы, в которых процессы корообразования не имели места или древняя кора выветривания уничтожена последующими геологическими процессами, менее благоприятны для обнаружения погребенных остаточных ореолов, так как в этом случае они проявлены только в маломощном базальном горизонте чехла (1-2, реже 3-5 м) или же отсутствуют полностью.

X-XI. Наложенные скрытые и погребенные ореолы являются аналогами открытых диффузионных ореолов, перекрытых позднейшими осадками. Все сказанное относительно открытых диффузионных можно распространить и на погребенные наложенные ореолы. При поисках погребенных месторождений, как показывает опыт работы в СССР, из геохимических методов наиболее эффективные методы поисков по наложенным литохимическим ореолам рассеяния элементов-индикаторов, а также биогеохимические и атмохимические методы. Последние основаны на использовании развитых в перекрывающих погребенные месторождения отложениях газовых ореолов рассеяния и рассматриваются в разделе настоящей инструкции, посещенном атмохимическим методам поисков.

Наложенные ореолы рассеяния образуются в результате биогенной и дифузионно-фильтрационной миграции рудных элементов в газообразном и растворенном состоянии, осуществляющей геохимическую связь между вмещают коренными породами, рудными телами, их первичными ореолами, а также перекрывающими их рыхлыми отложениями. В подавляющем большинстве случаев наложенная составляющая по концентрации меньше фоновой (сингенетичной).

Анализ материалов по эпигенетическим (наложенным) гипергенным ореолам рассеяния элементов-индикаторов позволяет сделать следующие основные выводы об особенностях их развития.

1) эпигенетические наложенные ореолы наблюдаются в различных стратиграфических комплексах, перекрывающих месторождения рыхлых отложения (от палеогеновых до четвертичных). Во всех исследованных случаях вне зависимости от возраста перекрывающих отложений в современных почвах проявлены отчетливые эпигенетические ореолы. Это означает, что наложенные ореолы успевают сформироваться за относительно небольшой отрезок времени;

2) ореолы развиты в различных по литолого-фациальным особенностям отложениях перекрывающего покрова: песчаных, аллювиальных, супесчано-суглинистых моренных, существенно глинистых (озерных, лагунных и морских), в сложно переслаивающихся осадочных породах различного диалогического состава;

3) ореолы образуются в разнообразных ландшафтно-геохимических условиях и, следовательно, в различных типах почв: от тундровых и таежных (мерзлотных и немерзлотных) до степных, сухостепных и пустынных;

4) ореолы развиваются и выявляются (в результате опробования почв) значительной (до 130 м) мощности покровных отложений. Объекты с мощностью перекрывающего чехла более 130 м пока не исследовались;

5) в эпигенетических ореолах рассеяния набор элементов-индикаторов весьма широк. Так, для сульфидных месторождений он включает большую часть их элементов-индикаторов и прежде всего такие важнейшие, как медь, свинец, цинк, серебро, никель, кобальт, молибден, мышьяк, а также сульфат-ион;

6) морфология эпигенетических ореолов определяется литологическим составом перекрывающих образований, а также условиями гидродинамического режима подземных вод и особенностями залегания рудных зон. Для месторождений, перекрытых глинистыми отложениями с пассивным гидродинамическим режимом, характерны наложенные ореолы, имеющие в разрезе столбообразную форму. Для месторождений, перекрытых песчаными отложениями с активным гидродинамическим режимом, морфология ореолов контролируется направлением современного или древнего стока подземных вод.

(1) В практике геохимических поисков этот уровень получил наименование представительного горизонта опробования.

Назад: Литохимические методы поисков по первичным ореолам
Вперед: Литохимические методы поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния [2: потоки рассеяния, заключение]

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