WWW.KNIGA.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Книги, пособия, учебники, издания, публикации

 

Pages:   || 2 |

«Кафедра Геологии и природопользования УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ Геохимические методы поисков Основной образовательной программы по специальности 130301.65 ...»

-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Амурский государственный университет»

Кафедра Геологии и природопользования

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ

«Геохимические методы поисков»

Основной образовательной программы по специальности 130301.65 «Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых», для очной и заочной в сокращенные сроки форм обучения Составители: Юсупов Д.В., к.г.-м.н., доцент Факультет Инженерно-физический Кафедра Геологии и природопользования Благовещенск 2012

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Цель дисциплины: курс «Геохимические методы поисков» призван дать студенту представление о методах, условиях и технологии применения современных геохимических и минералогических методов поисков твердых полезных ископаемых.

Задачи дисциплины:

- познакомить с теоретическими и практическими основами геохимических методов поисков месторождений твердых полезных ископаемых;

- изучить основные методы геохимических поисков и условия их применения;

- овладеть приемами организации и проектирования геохимических работ;

- овладеть методами обработки и анализа геохимической информации;

- овладеть методами количественной интерпретации геохимических данных;

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина «Геохимические методы поисков» входит в федеральный компонент, в цикл дисциплин специализации (СД.ДС.Ф.1) по специальности 130301.65 «Геологическая съёмка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых».

Государственный образовательный стандарт. Геохимические поля и основные параметры их строения; основы региональной геохимии и многоцелевого геохимического картирования; геохимические аномалии и ореолы; первичные и вторичные литогеохимические поля; гидрогеохимические, биогеохимические и атмогеохимические поля и методы поисков месторождений полезных ископаемых; методика проведения геохимического картирования и геохимических поисков на разных стадиях геологоразведочных работ; моноэлементные и полиэлементные геохимические карты и разрезы; количественные характеристики геохимических ореолов; зональность ореолов, способы выявления и интерпретации; способы оценки прогнозных ресурсов по геохимическим данным; минералогические поля и методы поисков; шлиховой метод;



минеральные ассоциации рудных месторождений в минеральных потоках рассеяния.

3. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения дисциплины студент должен демонстрировать следующие результаты обучения:

Знать: общие принципы геохимических методов поисков, масштабы геохимических съемок, классификацию вторичных ореолов рассеяния, принципы количественной интерпретации геохимических данных, параметры геохимического поля и его локальных аномалий, параметры первичных ореолов рудных месторождений.

Уметь: проводить математическую обработку геохимических данных с построением специализированных карт, разрезов лито-, гидро-, атмо- и биогеохимических ореолов, а также на основе их интерпретации выделять перспективные площади для постановки дальнейших геологоразведочных работ, производить оценку прогнозных ресурсов соответствующих категорий по геохимическим данным.

Владеть: современными методиками изучения химического состава, свойств минералов, горных пород и руд; методиками минералого-геохимического картирования.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

«ГЕОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОИСКОВ»

Общая трудоемкость дисциплины составляет 111 часов.

№ Раздел дисциплины Виды учебной работы, Формы текущего п.п. включая контроля успеваСеместр самостоятельную емости. Формы Неделя работу студентов и промежуточной трудоемкость (в часах) аттестации.

Лекц. Прак. Сам.

раб.

Математическая геохимических данных Литохимические методы поисков по вторичным Литохимические методы Гидрохимические Методика проведения исследований

5. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ И ТЕМ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1 СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИЙ 1. Введение в дисциплину. Учение о геохимических поисках месторождений полезных ископаемых как самостоятельный раздел геологических наук. Содержание курса, его связь со смежными дисциплинами, роль и место геохимических поисков на этапах и стадиях геологоразведочного процесса. Основоположники геохимических методов поисков (Н.И. Сафронов, А.П. Соловов, В.А. Соколов и др.) и крупнейшие открытия, сделанные с помощью этих методов.

Общие принципы и основные понятия геохимических методов поисков. Закон В.И.

Вернадского о всеобщем рассеянии химических элементов. Понятие «кларк» и «кларк концентрации». Миграция химических элементов. Многообразие форм нахождения химических элементов. Преобладание рассеянного состояния над концентрированным.

Геохимическое поле.

Понятие о местном геохимическом фоне, перспективных и неперспективных, ложных геохимических аномалиях. Критерии выделения слабых аномалий. Показатель контрастности геохимической аномалии. Представления о первичных ореолах месторождений. Гипергенное поле рассеяния месторождения. Взаимосвязь между геохимическими аномалиями в различных геосферах. Объекты геохимических поисков.

Стратегия геохимических поисков. Вероятностный характер обнаружения месторождений.

2. Математическая обработка геохимических данных. Методы математической статистики при геохимических поисковых работах, понятия о геохимической совокупности и геохимической выборки. Определение статистических параметров распределения содержаний химических элементов, понятие о функции (законе) распределения случайной величины, параметры нормального и логарифмическинормального законов. Определение пределов фонового колебания содержаний в геохимической выборке, коэффициент вариации, оценка вероятностной ошибки определения среднего арифметического. Определение аномальных содержаний, критерий трех стандартных отклонений. Определение связи между варьирующими величинами (корреляционный анализ), оценка критических значений коэффициента корреляции.

3. Геохимические ландшафты. Элементарные ландшафты. Классификация ландшафтов на основе биоклиматической зональности. Составление ландшафтногеохимических карт. Геолого-ландшафтные таксоны. Типовые доминантные ландшафты.

Генетические типы континентальных рыхлых образований. Геохимические барьеры и их роль в образовании геохимических аномалий. Закономерности поведения химических элементов в геохимических ландшафтах по В.А. Алексеенко.

4. Литохимические методы поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния Потоки рассеяния рудных месторождений. Ежегодный слой денудации.

Механизм формирования потоков рассеяния. Модель идеального потока рассеяния в водотоке I порядка. Параметры и характеристики литохимического потока рассеяния рудного месторождения. Зависимость содержаний химических элементов в аллювии от положения рудного объекта в бассейне водосбора. Коэффициент пропорциональности.

Динамика формирования потока рассеяния, влияние на состав аллювия материала ближайших склонов. Оценка прогнозных ресурсов металлов категории Р3 как критерий перехода к следующей стадии работ.

Вторичные ореолы рассеяния. Стадии выветривания горных пород и профиль рыхлых образований. Классификация вторичных ореолов по фазе, генезису и признаку доступности для обнаружения. Характеристика важнейших типов вторичных ореолов.

Вторичный остаточный ореол рассеяния. Вывод функции рассеяния для тонкого рудного тела. Параметры остаточного ореола рассеяния М и их геохимический смысл.

Коэффициент остаточной продуктивности k, его зависимость от местных ландшафтногеохимических условий. Методы подсчета площадной продуктивности. Оценка прогнозных ресурсов рудных объектов по категориям Р2 и Р1. Солевой ореол сульфидного месторождения. Наложенные геохимические ореолы рассеяния. Методы усиления слабых геохимических аномалий.

Практика геохимических поисков в рудных районах. Виды и масштабы геохимических съемок. Этапы и стадии геолого-геохимического изучения территории.

Районирование территории по категориям трудности для опоискования. Вероятные резервы оруденения в полузакрытых районах. Технология проведения геохимических съемок различных масштабов. Отбор и обработка проб. Полевая документация.

Подготовка проб к анализу. Современные методы определения содержания химических элементов и различных их форм нахождения. Общие требования к анализу. Зависимость количества определяемых элементов и точности анализа от масштаба съемки.

5. Литохимические методы поисков по первичным ореолам. Первичные ореолы рудных месторождений. Поиски слепых рудных тел по первичным ореолам на флангах и глубоких горизонтах разведываемых и эксплуатируемых месторождений. Зональность рудных месторождений. Ряды зонального отложения элементов типоморфного комплекса и методы их выявления. Оценка слепых рудных тел по их надрудным первичным ореолам.

Коэффициент геохимического подобия, методы его оценки. Оценка прогнозных ресурсов рудных объектов по первичным ореолам.

6. Шлиховые и минералого-геохимические методы поисков. Понятие о механических и шлиховых геохимических ореолах рассеяния. Минералого-геохимические монокомпонентные и поликомпонентные потоки рассеяния. Шлиховые поиски на разных стадиях геологоразведочных работ. Методика шлихо-геохимического опробования из элювиально-делювиальных и аллювиальных отложений. Методика диагностики минералов шлихов. Графическая обработка результатов шлиховых поисков:

минералогические профили, колонки и прогнозные карты.

7. Гидрохимические методы поисков. Гидрохимические методы поисков по катионам металлов и по сульфат-иону путем опробования поверхностных водных потоков. Область эффективного применения гидрохимического метода. Поиски погребенных месторождений в закрытых районах при наличии водоносного горизонта.

Методы анализа, применяемые при гидрохимических поисках.

8. Биогеохимический метод поисков. Собственно биогеохимический и геоботанический методы поисков. Растения как концентраторы рудных элементов.

Основные геохимические показатели биогенной миграции элементов: биофильность, коэффициент биогенного поглощения, растительно-почвенный коэффициент.

Биогеохимические барьеры. Области эффективного применения биохимического метода поисков. Методика биохимических съемок в закрытых районах.

9. Атмогеохимические методы поисков. Поисковые задачи, решаемые атмохимическими методами. Образование газовых ореолов рассеяния путем эффузии и диффузии газов через горные породы. Влияние природных факторов на концентрацию газов в перекрывающих отложениях и в приземной атмосфере. Состав атмохимических аномалий рудных, нефтяных и газовых месторождений и методика их поисков на закрытых территориях. Виды газовых съемок: водородная, гелиевая и газортутная съемки.

Выделение глубинных разломов и кольцевых структур атмохимическим методом.

10. Методы эколого-геохимических исследований. Понятие «техногенез».

Технофильность химических элементов. Параметры и характеристики техногенных геохимических аномалий в горно-рудных районах. Геохимическое загрязнение городов и урбанизированных территорий. Виды и масштабы эколого-геохимических съемок.

Геохимический мониторинг окружающей среды. Многоцелевое геохимическое картирование.

5.2 ПРИМЕРНЫЕ ТЕМЫ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

ОЧНОГО И ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ

1. Геохимическая изученность территории Амурской области (региональные геохимические поиски). Обзор геохимической изученности территории Амурской области масштаба 1:200 000.

2. Контроль качества первичной геохимической информации. Сопоставление результатов первичного и контрольного опробования при литохимических поисках.

3. Статистическая обработка геохимических данных. Определение параметров местного геохимического фона и нижнего аномального содержания элементов по данным литохимической съемки масштаба 1:10 000.

4. Составление ландшафтно-геохимической карты по условиям проведения геохимических поисков масштаба 1:50 000.

5. Определение корреляционной зависимости между элементами.

6. Оценка прогнозных ресурсов аномального геохимического поля ранга рудного месторождения (Р2) по результатам детальной литохимической съемки масштаба 1:10 000.

7. Составление рядов геохимической зональности оруденения (на примере Бамского и Маломырского золоторудных месторождений).

8. Оценка уровня эрозионного среза рудного тела по первичным ореолам (на примере Бамского золоторудного месторождения).

9. Эколого-геохимическая оценка территории г. Благовещенск по данным снеговой и литогеохимической съёмки.

5.3 ПРИМЕРНЫЕ ТЕМЫ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

ОЧНОГО И ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ

1. Оценка распределения фракций рудных минералов по гранулометрическим классам в литохимических (металлометрических) пробах по результатам литохимической съемки масштаба 1:50 000 и 1:10 000.

6. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ

№ раздела (темы) дисциплины Математическая обработка Выполнение расчётногеохимических данных графической работы Литохимические методы поисков 4 по вторичным ореолам и потокам Подготовка к коллоквиуму 15 Литохимические методы поисков Выполнение расчётнопо первичным ореолам графической работы геохимические методы поисков Биогеохимические методы Подготовка к словарному Атмогеохимические методы Подготовка к Методика проведения эколого- Выполнение расчётногеохимических исследований графической работы

7. КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

1. Введение в дисциплину. Учение о геохимических поисках месторождений полезных ископаемых как самостоятельный раздел геологических наук. Содержание курса, его связь со смежными дисциплинами, роль и место геохимических поисков на этапах и стадиях геологоразведочного процесса. Основоположники геохимических методов поисков (Н.И. Сафронов, А.П. Соловов, В.А. Соколов и др.) и крупнейшие открытия, сделанные с помощью этих методов.

Определений геохимии как науки существует несколько. Из них наиболее полным считается определение Владимира Ивановича Вернадского: «Геохимия изучает химические элементы, т.е. атомы земной коры... Она изучает их историю, их распределение и движение в пространстве и времени, их генетические соотношения…».

К этой формулировке близко определение Александра Евгеньевича Ферсмана:

«Геохимия изучает историю химических элементов – атомов в земной коре и их поведение при различных термодинамических и физико-химических условиях природы».

Предметом геохимии являются химические элементы, их распределение и миграция в различных системах.

Задача геохимии состоит в изучении поведения атомов в пространстве и времени.

В связи с развитием геофизики, геохимия расширяет границы своих исследований, изучает распределение элементов во внутренних оболочках (геосферах) земного шара. С другой стороны, развитие астрофизики и астрохимии, позволяют включить в сферу исследований геохимии метеориты, планеты, Солнце и другие звезды. Современная геохимия находит общие законы распределения и поведения атомов, как на Земле, так и в космосе.

Основные задачи геохимии следующие:

1. Количественное и качественное распределение химических элементов на Земле – в геосферах, в отдельных регионах, провинциях, массивах, породах, минералах.

2. Количественное и качественное распределение химических элементов в космосе.

Исследование вещества метеоритов, планет и небесных тел.

3. Химизм природных процессов минералообразования. Моделирование этих процессов в лабораторных условиях.

4. Законы распределения элементов по фазам при различных геохимических процессах. Исследование форм нахождения элементов в минералах.

5. Типоморфизм минералов (т.е. история минералов, проявляющаяся через их состав, микропримеси и свойства).

6. Изотопная геохимия с ее возможностями определять возраст минералов, пород, формаций, устанавливать источники вещества и их природу.

7. Рациональное использование природных ресурсов, предотвращение загрязнения геосфер, проблема охраны окружающей среды.

Краткая история становления геохимии.

Обычно рождению науки предшествует длительный период ее предыстории, в который высказываются идеи, накапливаются факты.

В XVIII столетии Михаил Васильевич Ломоносов обосновал значение химии для геологии, дал объяснение процессам образования угля, нефти, торфа, трактовал ряд других геохимических проблем в своих знаменитых книгах «О слоях земных» и «О рождении металлов». Француз Антуан Лоран Лавуазье (1711-1765) заложил фундамент геохимии газов атмосферы, геохимии природных вод.

В XIX веке происходит дальнейшее развитие геохимических идей. Большое значение для накопления фактического материала по геохимии имел труд шведского химика И. Берцелиус в области химического анализа горных пород, руд, минералов и вод.

Он открыл торий, церий, селен и впервые получил в свободном состоянии кремний, титан, тантал, цирконий. В этот же период – в первую половину 19 столетия, Александр Гумбольд, немецкий ученый, много внимания уделял влиянию жизни на окружающую среду. Его соотечественники – химики К. Шпренгель и Ю. Либих и французы Ж. Дюма и Ж. Буссенго установили геохимическую роль растений. Эти работы послужили основой будущей биогеохимии.

Исключительное значение для геохимии имела разработка учеными Г.Р.

Кирхгофом и Р. Бунзеном в 1859 г. спектрального анализа. В.И. Вернадский в последствие назвал это событие «одним из самых великих расширений человеческого кругозора».

Спектральный анализ дал возможность определения следов химических элементов в горных породах и доказал химическое единство вселенной.

Огромное значение для становления геохимии имело открытие в 1869 г. Дмитрием Ивановичем Менделеевым периодического закона.

Первая половина XX века. К концу XIX века атомистическое представление об окружающем мире на фоне новых знаний химии и физики в тесной связи с представлениями о минералогии овладело научный мир как никогда раньше.

Происходившие изменения позволили впервые охватить геохимические проблемы в целом в особую научную дисциплину и выделить геохимию как науку, имеющую своей задачей изучение истории атомов.

Конкретно такое выделение новой науки происходило более или менее независимо в Америке и России. Американский химик Франк Уиглсуорт Кларк (1847-1931) из Американской геологической службы, который всю жизнь занимался геологическими проблемами, свел и переработал огромный материал в книге «Data of geochemistry», которая вышла в 1908 г. и выдержала пять изданий (последнее в 1924). Труд был посвящен определению состава различных неорганических природных образований и земной коры в целом. Кларк первым рассчитал средний состав земной коры. Средние концентрации элементов в земной коре названы по его имени – кларками.

Годы рождения геохимии как самостоятельной науки – 1908-1911, место рождения – кафедра минералогии Московского университета, которой с 1891 г. руководил Владимир Иванович Вернадский (1863-1945). До работ Вернадского господствовало представление об исключительно минеральной форме нахождения химических элементов в литосфере.

Владимир Иванович создал представления о «неминеральной» и «рассеянной» формах нахождения химических элементов и пришел к выводу о всеобщем рассеянии химических элементов, о том, что «все элементы есть везде». Вывод о повсеместном распространении химических элементов во всех геосферах получил название закона В.И. Вернадского.

Первый курс новой науки был прочитан в 1912 г. для студентов в Москве талантливым учеником Вернадского А.Е. Ферсманом (1883-1945). Геохимические исследования А.Е. Ферсмана на Кольском полуострове в 20-х годах XX века привели к открытию крупнейших месторождений апатитов. Ферсман был основателем и директором Геохимического института Академии наук СССР в Ленинграде (1930). В 1933 – 1939 гг.

Ферсман опубликовал четыре тома «Геохимии» - первое систематическое изложение науки.

Наибольшее внимание в этот период геохимики уделяют миграции элементов в растворах и расплавах, в которых элементы находятся главным образом в форме ионов. В связи с этим большое значение приобрели такие параметры ионов, как их размер (радиус) и заряд (валентность). Радиусы ионов для большинства элементов вычислил норвежский геохимик профессор Геттингенского университета в Германии Виктор Мориц Гольдшимт в 1926 году. На этой основе Гольдшмидт ввел в геохимию понятие о поведении химических элементов, обусловленном их строением, объяснил совместное нахождение Mg и Ni в оливине, K и Pb в ортоклазе и огромное количество других фактов изоморфизма, заложив тем самым основы геохимии минералов. Появилась возможность предсказывать ассоциации элементов в земной коре, направлять поиски, совершенствовать химическую технологию.

С середины XX века геохимия стала развиваться во множестве научных центрах в разных странах. В России в системе РАН и в отраслевых институтах в настоящее время действуют центы развития геохимии: Институт геохимии и аналитической химии им.

В.И. Вернадского (ГЕОХИ РАН), Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ РАН), Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ) в Москве, Всероссийский геологический институт (ВСЕГЕИ) в г. Санкт-Петербурге, Институт геохимии им. А.П. Виноградова в г. Иркутске и др.

Содержание и методология геохимии.Геохимия сравнительно молодая наука, в настоящее время она находится на стадии интенсивного развития. В целом геохимия в наши дни в той или иной степени контактирует с более десятка дисциплин. Особенно тесно геохимия связана с геологией, космохимией, химией и физикой, так как в основе геохимии лежат современные представления о строении атома, кристаллохимия, химическая термодинамика и т.д. Сильна связь геохимии с биологией и почвоведением, поскольку в живом веществе современная геохимия видит один из важнейших факторов миграции атомов. Геохимия играет связующую роль между различными естественными науками, она систематизирует громадный фактический материал и выводы, накопленные этими науками.

Особое место геохимия занимает в системе геологических наук. Геохимия имеет самые тесные контакты с науками, изучающими вещество Земли: минералогией, литологией, петрографией, наукой о рудных месторождениях, гидрогеологией и др.

Большое значение имеет также связь с тектоникой, исторической и региональной геологией, геоморфологией, экологической геологией и другими науками геологического цикла.

Современная геохимия включает в себя ряд самостоятельных наук, в связи, с чем ее саму следует рассматривать как систему наук. Структура научных разделов геохимии представлена на слайде. Научные разделы геохимии представлены: региональной геохимией, геохимией редких элементов, геохимией изотопов, физической и органической геохимией, биогеохимией, гидрогеохимией, атмогеохимией, геохимией осадочных пород и руд, геохимическими методами поисков полезных ископаемых, геохимией нефти и газа, геохимией ландшафта, геохимией техногенеза.

Таким образом, для освоения геохимии необходима широкая общегеологическая и естественнонаучная база. При этом по широте охвата объектов исследования геохимию называют философией геологии.

Общие принципы и основные понятия геохимических методов поисков. Закон В.И.

Вернадского о всеобщем рассеянии химических элементов. Понятие «кларк» и «кларк концентрации». Миграция химических элементов. Многообразие форм нахождения химических элементов. Преобладание рассеянного состояния над концентрированным.

Геохимическое поле.

Понятие о местном геохимическом фоне, перспективных и неперспективных, ложных геохимических аномалиях. Критерии выделения слабых аномалий. Показатель контрастности геохимической аномалии. Представления о первичных ореолах месторождений. Гипергенное поле рассеяния месторождения. Взаимосвязь между геохимическими аномалиями в различных геосферах. Объекты геохимических поисков.

Стратегия геохимических поисков. Вероятностный характер обнаружения месторождений.

Повсеместная распространенность химических элементов (первое положение) подтверждают результаты анализа химического состава любых горных пород, минералов, природных вод, органических образований и др., устанавливающие наличие в них определенных содержаний самых различных элементов, чуждых их основному составу.

Отражением всеобщей распространенности элементов служат значения их кларков – это средние содержания химических элементов в земной коре. Цифры кларков являются расчетно-статистическими величинами.

Название было предложено А.Е. Ферсманом в честь американского геохимика. В настоящее время установлены значения средних содержаний элементов не только в земной коре, но и в различных типах магматических и осадочных пород.

Отношение между содержаниями элемента в полезном ископаемом, из которого он извлекается, и его кларком принято называть «кларком концентрации» (Кк).

Геохимический фон – медианное содержание элемента в выборке в пределах определенного геолого-ландшафтного таксона. Если выборка «чиста» от возможных аномальных значений, то в качестве фонового, в зависимости от закона распределения, могут быть также взяты среднее арифметическое либо среднее геометрическое значение.

Максимальное отклонение фоновых содержаний с заданным уровнем значимости (5%, 1% и др.) называется минимально-аномальное содержание.

Рассеянное состояние элементов – это их естественное, нормальное состояние, а концентрированное состояние – отклонение от нормы или аномальное состояние. Задача поисков рудных месторождений геохимическими методами решается поиском геохимических аномалий.

Геохимическая аномалия – это участок, обогащенный или обедненный химическим элементом относительно кларковых или фоновых содержаний в результате его привноса, выноса или перераспределения под воздействием разнообразных процессов дифференциации вещества земной коры или изучаемых компонентов ландшафта.

Геохимические аномалии рудной природы, т.е. генетически связанные с рудными телами, месторождениями и другими рудными объектами, называются их геохимическими ореолами.

По отношению к телам (месторождениям) полезных ископаемых локальные геохимические аномалии подразделяются на перспективные, не перспективные и ложные. Перспективные аномалии (ореолы) – те, которые генетически связаны полезными ископаемыми.

Неперспективные аномалии (ореолы) – это геохимические аномалии, связанные с повышенными, но непромышленными концентрациями элементов (их соединений) в горных породах. Такие повышенные содержания элементов могут представлять собой проявления, отдельные точки минерализации и зоны рассеянной минерализации.

Аномалии, связанные с непромышленными проявлениями и телами полезных ископаемых, сложно отличить от перспективных аномалий. Особую группу неперспективных геохимических аномалий представляют аномалии, генетически связанные с выветриванием минералов, не имеющих промышленной ценности, но содержащих в виде примесей ряд элементов. Продемонстрировать на примере таблиц монофракций минералов. Пока большинство подобных аномалий отбраковывается после проведения горных и буровых работ.

Ложные аномалии – выявляются при поисках месторождений по первичным ореолам, отличаются тем, что они не связаны с повышенным для данного типа горных пород содержанием каких-либо элементов. Возникновение таких аномалий в гонных породах обычно вызвано ошибочным объединением в одну выборку проб, отбираемых из разных пород. Например включение в выборку из карбонатных пород несколько проб ультраосновных магматических пород, что приведет к выделению ложной аномалии Ni и Co. При поисках месторождений по вторичным ореолам рассеяния появление ложных аномалий объясняется ошибочным ландшафтно-геохимическим районированием территории или его полным отсутствием. Доказано, что с изменением таких условий может резко меняться концентрация многих элементов в почвах, водах, донных отложениях, растениях и др.

Геохимические аномалии могут быть природными и техногенными.

Техногенные аномалии – геохимические аномалии, гипергенная миграция химических элементов которых определяется техногенными источниками загрязнения в результате антропогенной деятельности. Они образуются на техногенных барьерах.

Элементы в техногенных аномалиях так же, как и в природных, могут находится в минеральной, биогенной или изоморфной формах, в виде растворов и газовых смесей.

При поисках месторождений полезных ископаемых геохимическими методами в освоенных человеком районах чрезвычайно важно на первых стадиях работ отличить природные геохимические аномалии от техногенных. Универсальных критериев для такого отличия пока не установлено. Наиболее часто основным критерием для разделения аномалий на природные и техногенные являются морфология аномалий, их приуроченность к определенным горным породам, ассоциациям химических элементов, образующих эти аномалии.

Геохимическое поле - совокупность пространственно сближенных или совмещенных геохимических ореолов, формирование которых обусловлено конкретным геологическим событием. По площадным параметрам выделяются геохимические поля рангов рудной области (РО), рудного района (РР), рудного поля (РП), рудного месторождения (РМ), рудного тела.

Для изучения геохимического поля, равное как геохимического фона либо геохимической аномалии, производится измерение содержаний химических элементов путем геохимического опробования в отдельных точках наблюдений. По результатам измерений геохимического поля составляются карты и разрезы в изоконцентрациях или строятся графики по линиям опробования. Путем анализа структуры геохимического поля и его количественной интерпретации, с учетом геологических и геофизических данных, делаются поисковые и разведочные выводы.

Геохимическая провинция представляет собой геохимически однородную область с определенными ассоциациями химических элементов, находящихся в повышенных концентрациях. Образование таких провинций является результатом исторического развития конкретного участка земной коры. Пример – Приамурская золотоносная провинция.

Металлогенические провинции – это области со значительным числом рудных месторождений, обладающих генетическим родством.

Месторождения полезных ископаемых – это участки земной коры, минеральное вещество которых по количеству, качеству и условиям залегания, при данной экономической конъюнктуре пригодно для промышленного использования. Все месторождения условно подразделяются на четыре группы: рудные (металлические), нерудные (неметаллические), горючие, гидротермальные.

Поиски геохимическими методами в основном ведутся для выявления рудных месторождений. Рудные месторождения по масштабу запасов подразделяются на мелкие, средние, крупные и уникальные (по В.И. Красникову).

Расчеты показали, что на долю крупных месторождений (2-13%) приходится от до 91% учтенных запасов различных элементов. Таким образом, в новых районах существенное значение имеет выявление крупных и уникальных месторождений, тогда как в старых рудных районах важным является открытие мелких и средних (даже отдельных рудных тел). Это во многом определяет выбор масштаба геохимических поисков.

Для образования месторождения всегда необходимо наличие процессов, приводящих на определенном участке земной коры к концентрации ряда элементов. При образовании рудных тел, часть металлов концентрируется непосредственно в пределах границы геохимических обстановок, часть элементов отлагается дальше от основной рудной зоны по направлению миграции.

Первичный геохимический ореол – зона повышенных содержаний рудных или сопутствующих элементов в околорудных (коренных) породах, образованная одновременно с рудным телом в результате тех же процессов эндогенного, экзогенного или метаморфического рудообразования.

Граница между рудным телом и его первичным ореолом часто имеет не геологический, а только временный, экономический смысл, отделяя промышленные руды от забалансовых. Первичный ореол включает зону рудовмещающих пород с содержаниями металлов незначительно превышающих фоновые значения, а также зоны аномальных содержаний элементов-спутников оруденения, не являющихся ценными компонентами залежи. По периферии первичного ореола содержания рудных элементов постепенно приближается к фоновым. Первичные ореолы существуют вокруг любых полезных ископаемых, включая нефтяных, газовых месторождений.

Вторичные ореолы рассеяния - области разрушения (выветривания) месторождений в результате гипергенной миграции основных компонентов по направлению от рудных тел в окружающие образования.

Содержания химических элементов во вторичных ореолах рассеяния месторождений обычно характеризуются промежуточными значениями между высокими содержаниями в полезном ископаемом и низкими содержаниями, отвечающими местному геохимическому фону. В плане вторичный ореол рассеяния повторяет форму выхода на поверхность коренных пород, обычно значительно превышая его по площади.

Обобщенное понятие о вторичных ореолах рассеяния месторождений полезных ископаемых было введено в геологическую литературу Н.И. Сафроновым и послужило основой для развития современных геохимических методов поисков.

Потоки рассеяния – области повышенных содержаний ценных или сопутствующих им элементов на путях твердого, растворимого (водного) или газообразного, поверхностного или подземного стока суши, развивающиеся за счет вторичных ореолов рассеяния месторождений.

Аномальные содержания химических элементов в потоках рассеяния месторождений характеризуются промежуточными значениями между высокими содержаниями во вторичных ореолах рассеяния и местными фоновыми содержаниями.

Потоки рассеяния вытянуты в направлении действующего стока, иногда на километры от месторождения, и затухают постепенно по мере приближения содержаний элементов к уровню геохимического фона.

Вторичные ореолы и потоки рассеяния месторождений могут проявляться в различных геосферах – в химическом составе горных пород, в продуктах их выветривания и почвах, в природных поверхностных и подземных водах, в составе подземной и приземной атмосферы, в растительности и животных организмах. Соответственно различают литохимические, шлиховые, гидрохимические, газовые (атмохимические) и биогеохимические вторичные (гипергенные) ореолы и потоки рассеяния.

Геохимический индикатор – элемент (его соединения), по изменению особенностей распределения которого в различных геологических объектах ведутся поиски полезных ископаемых геохимическими методами.

Индикаторы, которые соответствуют основным элементам, слагающим полезное ископаемое, называют прямыми. Геохимические индикаторы, являющиеся «спутниками»

полезных компонентов, называют косвенными индикаторами. Возможно переплетение собственно геохимических поисковых методов с минералогическими (шлиховой метод).

Особое внимание следует уделять вопросу об отрицательных индикаторах, т.е.

элементах, содержание которых резко уменьшается при возрастании содержаний данной геохимической системе других элементов. Пример контрастные биогеохимические отрицательные аномалии Mo над полиметаллическими месторождениями, в частности Pb.

Поисковые критерии – это факторы, позволяющие судить по геологическим и геохимическим процессам о возможной концентрации элементов и о нахождении в районе месторождений определенного типа. Выявляют эти факторы обычно при геологических съемках, предшествующих проведению геохимических поисков.

Среди поисковых критериев выделяют универсальные, проявляющиеся повсеместно и местные, характерные для определенной территории. Факторы, определяющие локализацию месторождения объединяют в шесть групп: магматогенные, структурные, стратиграфические, литолого-фациальные, геоморфологические и собственно геохимические. В зависимости от геологического строения района и предполагаемого типа месторождения наиболее важной становиться определенная группа критериев.

Поисковые признаки – факторы, указывающие на присутствие месторождений.

Их делят на прямые, непосредственно указывающие на наличие оруденения, и косвенные, свидетельствующие о возможности наличия оруденения. К прямым поисковым признакам относятся рудные выходы, старые выработки с остатками рудного материала, и геохимические (в т.ч. механические) ореолы рассеяния рудного вещества. Косвенными признаками служат околорудные изменения пород, косвенные элементы и минералыиндикаторы, ботанические признаки, геоморфологические особенности, археологические находки, некоторые геофизические аномалии и др.

Учет поисковых критериев и признаков дает возможность выбрать наиболее эффективные в данных условиях геохимический метод поисков месторождений.

2. Математическая обработка геохимических данных. Методы математической статистики при геохимических поисковых работах, понятия о геохимической совокупности и геохимической выборки. Определение статистических параметров распределения содержаний химических элементов, понятие о функции (законе) распределения случайной величины, параметры нормального и логарифмическинормального законов. Определение пределов фонового колебания содержаний в геохимической выборке, коэффициент вариации, оценка вероятностной ошибки определения среднего арифметического. Определение аномальных содержаний, критерий трех стандартных отклонений. Определение связи между варьирующими величинами (корреляционный анализ), оценка критических значений коэффициента корреляции.

Геохимику-поисковику в процессе работы приходиться иметь дело с результатами анализов огромного числа проб. Без методов математической статистики невозможно объективно оценить результаты, получаемые при геохимических исследованиях. В настоящее время значительное количество геохимической информации обрабатывается с помощью компьютерных программ: «Microsoft Office Excel», «Статистика» и др.

Методика обработки результатов анализов геохимических проб детально изложены в работах: Беус А.А., Григорян С.В. (1975), «Инструкция по геохимическим методам…»

(1983) и др.

Для применения методов математической статистики в геохимических исследованиях и поисковых работах используются понятия геохимической совокупности и геохимической выборки.

Геохимической совокупностью называется совокупность значений содержания химического элемента, отражающая статистические закономерности распределения этого элемента в конкретных природных образованиях. Частным случаем геохимической совокупности (при ограниченном числе результатов определения содержания химического элемента) является геохимическая выборка.

С помощью методов математической статистики решаются три основные задачи, относящиеся к проблеме геохимических поисков месторождений полезных ископаемых:

1. Установление закона распределения содержаний химических элементов в соответствующих пробах на исследуемом участке (площади).

2. Определение местного геохимического фона и минимально-аномальных содержаний в исследуемых геохимических выборках.

3. Выявление статистической зависимости между варьирующими геохимическими признаками (корреляционный анализ).

1. Первая задача – установление закона распределения.

Первой и главной задачей статистической обработки геохимической информации является определение математического закона (функции) распределения и вычисления параметров распределения случайной величины в исследуемой геохимической совокупности.

Одним из основных понятий теории вероятности, используемых в математической статистике, является понятие о функции (законе) распределения случайной величины.

Функция распределения является универсальной характеристикой случайной величины и позволяет дать полное математическое описание любой совокупности случайных величин, объединенных каким-либо общим качественным или количественным признаком.

Представление о законе распределения (функции распределения) необходимо для характеристики любой геохимической выборки.

В геохимической практике наиболее часто приходиться иметь дело с выборками, в которых распределение содержаний элементов подчиняется нормальному и логарифмически-нормальному законам.

Функцию распределения содержаний можно установить графическим и расчетным способом.

Графический способ. Распределение содержаний можно представить наглядно, выразив его в виде графика (функции) или столбиковой диаграммы (гистограммы). Для этого по оси Х следует отложить содержания в выбранном масштабе, а по оси Y – соответствующее число проб, имеющих данные содержания (рис 1.).

С помощью функции распределения можно определить вероятность появления любой интересующей нас величины. Из достаточно большого множества функций распределения (кривых) в практике геохимических исследований наиболее часто встречаются кривые первых двух типов, их мы и рассмотрим.

Симметричная кривая I типа описывает нормальный закон распределения вероятностей, особенностью которого является равная вероятность положительных и отрицательных отклонений от среднего значения.

Среди ассиметричных статистических кривых в геохимии наиболее распространены кривые II типа, отличающиеся левосторонней или т.н. положительной асимметрией. Характерным свойством подобных распределений является изменение форм кривой на симметричную при замене содержаний, составляющих распределение, их логарифмами. В этом случаи статистические операции следует производить не с содержаниями элементов, а с их логарифмами. Такая функция описывает логарифмически-нормальный закон распределения или сокращенно логнормальное распределение.

Расчетный способ. Для оценки принадлежности статистического ряда к нормальному или логнормальному закону распределения используются две расчетные характеристики: асимметрия (А) и эксцесс (Е) распределения.

А – асимметрия является численной характеристикой, выражающей меру скошенности кривой распределения, ее отклонение от нормального вида вправо или влево.

Е – эксцесс, величина, определяющая подъем или понижение графика эмпирической кривой распределения, по сравнению с нормальной.

Функции «асимметрия» (скос) и «эксцесс» можно вычислить в программе «Microsoft Office Excel». Условием нормального распределения данных величин являются соблюдения неравенств:

где N – общее число проб.

Если эти условия соблюдаются, то можно считать, что имеющиеся асимметрия и эксцесс кривой несущественны и распределение подчиняется нормальному закону.

Параметрами нормального распределения являются среднее арифметическое (x);

дисперсия S2; и среднее квадратическое (стандартное) отклонение (S); А; Е. Выборочная дисперсия и стандартное отклонение характеризуют меру рассеивания содержаний элемента вокруг среднего.

При не соблюдении указанных неравенств исследуемая выборка не согласуется с нормальным законом. Появляется необходимость проверить распределение не содержаний, а логарифмов содержаний элементов, т.е. проверить соответствие выборки логнормальному закону. Соответствие изучаемой выборки логнормальному закону определяется из соблюдения следующих неравенств:

Параметрами логнормального распределения являются среднее геометрическое (lgx); дисперсия S2lg; среднее квадратическое (стандартное) отклонение (Slg) логарифмов содержаний; Аlg; Еlg.

Для микроэлементов наиболее обычным является логарифмически-нормальный закон распределения фоновых содержаний, а для макроэлементов – нормальный закон.

Закон распределения зависит от возможностей (чувствительности) выбранного метода анализа проб и качественного исполнения полевых и аналитических работ.

Поскольку большинство аналитических работ при геохимических съемках выполняются спектральным полуколичественным анализом, то необходимо учитывать, что погрешности этого анализа подчиняются логарифмически нормальному закону, и поэтому распределение фоновых содержаний рудных элементов будет апроксимироваться логнормальной зависимостью.

Доброкачественность поисковых геохимических съемок определяется воспроизводимостью их результатов при двух кратных независимых наблюдениях по случайно выбранным профилям и точкам в количестве 3% от общего количества проб.

При этом среднее систематические и случайные расхождения (погрешности) между результатами первичных и повторно-контрольных съемок не должны превосходить установленных допусков (Инструкция.., 1983).

Математическую обработку данных допускается производить в выборках, в которых число проб с неопределенными результатами анализа («нет» и «следы») не более 20-30%!

2. Вторая задача - определение местного геохимического фона и минимальноаномальных содержаний в исследуемых геохимических выборках.

Величину местного геохимического фона (Cф) для данного элемента определяют в зависимости от математического закона, которому подчинено распределение содержаний этого элемента.

Оценку местного фона производят для каждого из участков, отличающихся по геологическому строению и ландшафтно-геохимическим условиям. С этой целью выбирают безрудные участки (в удалении от заведомых геохимических аномалий) с отрезками профилей или маршрутов, включающие 100-250 точек наблюдения.

Местный геохимический фон (Cф) определяется средним (модальным) содержанием химического элемента в пределах однородного участка, в удалении от явных аномалий.

При нормальном законе распределения он будет равен среднему арифметическому значению (x). При логнормальном законе распределения Cф = 10, где – среднее арифметическое логарифмов содержаний (математическое ожидание логарифмов содержаний = lgСx).

Для выявления перспективных участков необходимо установить величины минимально-аномальных содержаний элементов (Са). Практикой геохимических поисков установлено, что за нижнее значение вероятных аномалий для одиночных изолированных точек с повышенным содержанием элементов целесообразно принимать «критерий трех стандартных отклонений» (3S или 3):

для нормального закона Са = Cф + 3S;

для логнормального закона Са = Cф 3, где = antlg Slg (стандартный множитель) Особенностью рудных геохимических аномалий являются их приуроченность к благоприятным геологическим структурам участка и коррелируемость повышенных содержаний элементов по нескольким точкам на профиле или нескольким смежным поисковым профилям (Инструкция.., 1983, §245).

В зависимости от числа смежных аномальных точек m целесообразно последовательно снижать нижний уровень Са для выделения слабых геохимических аномалий согласно выражениям:

при m = 9, соответственно При значениях m 9 вероятность появления фоновых содержаний по мере приближения к Cф стремиться к 50%, при этом признак коррелируемости содержаний теряет свою определенность.

Для характеристики относительного рассеивания содержаний в практике широко пользуются коэффициентом вариации, который показывает (в %), насколько велико рассеивание по сравнению со средним значением. Он вычисляется по формуле:

для нормального закона для логнормального закона коэффициент вариации содержаний рассчитан в таблицах, исходя из величин стандартного отклонения логарифмов.

Если среднее содержание элементов определяется по ограниченному числу проб, возникает необходимость в установлении точности вычисления среднего содержания. В математической статистике для оценки точности среднего арифметического определяют его вероятностную ошибку (обычно принято ограничиваться 5% уровнем значимости), пользуясь выражением:

3. Третья задача – определение связи между варьирующими величинами (корреляционный анализ).

При геохимических исследованиях часто возникает задача определения связи между различными варьирующими величинами, в частности между содержаниями различных элементов в тех или иных геологических образованиях. Корреляционная зависимость может быть прямолинейной (линейной) и криволинейной. В первом случаи изменение одной из исследуемых величин прямо пропорционально изменениям другой.

При криволинейной зависимости между связанными случайными величинами устанавливается более сложная зависимость.

Коэффициент корреляции (r) колеблется от -1 до +1. Знак плюс свидетельствует о положительной корреляционной связи, означающей, что возрастание одной из сравниваемых величин сопровождается возрастанием другой. В случае отрицательной связи (знак минус) возрастание (убывание) одной из величин сопровождается убыванием (возрастанием) другой. Чем ближе коэффициент корреляции к единице, тем больше сила корреляционной связи между зависимыми величинами. В случае независимости исследуемых величин r = 0.

Определить корреляционную зависимость можно между элементами взаимосвязанных парных выборок содержаний, взятых из одних и тех же проб, и когда доказано, что распределение содержаний обоих элементов подчиняется одному закону нормальному или логнормальному.

Для определения коэффициента корреляции удобно использовать программу «Microsoft Office Excel». Результаты корреляционного анализа приводятся в виде таблицматриц, либо в виде корреляционных дендрограмм.

После того, как вычислен коэффициент корреляции, необходимо оценить его значимость, для этого определить критические значения коэффициента корреляции (обычно 5%, q = 0,05). Это делается по таблицам, содержащим критические значения коэффициента корреляции для различных степеней свободы f = n – 2, где n – число проб.

Подобные таблицы имеются в приложениях к учебникам и руководствам по математической статистике. Только после оценки значимости выборочного коэффициента корреляции, корреляционная связь может быть доказанной.

При вычислении коэффициента корреляции следует помнить, что мы определяем только величину связи между двумя элементами, а не причину этой связи, которая зависит от ряда внешних и внутренних факторов миграции элементов.

Таким образом, мы познакомились с основными этапами проведения общей математической обработки геохимических данных, получаемых при геохимических поисках.

3. Геохимические ландшафты. Элементарные ландшафты. Классификация ландшафтов на основе биоклиматической зональности. Составление ландшафтногеохимических карт. Геолого-ландшафтные таксоны. Типовые доминантные ландшафты.

Генетические типы континентальных рыхлых образований. Геохимические барьеры и их роль в образовании геохимических аномалий. Закономерности поведения химических элементов в геохимических ландшафтах по В.А. Алексеенко.

Геохимические поиски месторождений чаще всего ведутся на земной поверхности, в области сочленения литосферы с атмосферой и гидросферой, в условиях активной механической, солевой и биогенной миграции химических элементов. При выборе наиболее эффективных методов геохимических поисков и при выявлении геохимических аномалий необходимо выделять участки территории с аналогичными внешними факторами миграции элементов (с общими закономерностями гипергенной миграцией).

Наиболее удобным уровнем для выделения таких участков является ландшафтный уровень.

Что входит в состав ландшафта? В состав ландшафта входят почва, кора выветривания, континентальные отложения, грунтовые и поверхностные воды, растительность и приземный слой атмосферы. По терминологии В.И. Вернадского эти геохимические системы являются биокосными многофазными природными телами, где твердая, жидкая и газообразная фазы тесно связаны между собой. Ландшафт включает два типа систем: элементарный ландшафт и геохимический ландшафт.

Элементарный ландшафт (по определению Б.Б. Полынова) это – участки земной поверхности, характеризующиеся единообразием условий гипергенной миграции химических элементов, с однородными климатическими, геологическими и гидрогеологическими условиями, с определенным типом рельефа, растительности и почвы.

«По горизонтали» выделяются следующие элементарные ландшафты:

- элювиальные, расположены на плоских водоразделах с глубоким залеганием грунтовых вод;

-трансэллювиальные (элювио-делювиальные), включают верхние части горных склонов;

- трансаккумулятивные, расположены в нижних частях склонов и сухих ложбин;

- транссупераквальные, расположены на участках склонов надводных ландшафтов, включая пойменные ландшафты;

- супераквальные, характеризуются близким к поверхности залеганием грунтовых вод, представлены плоскими современными речными долинами и падями;

- автономные – расположены в пределах замкнутых понижений со слабым водообменом, представлены верховыми болотами с озерами;

Элювиальные элементарные ландшафты характеризуются независимостью процесса почвообразования от грунтовых вод, отсутствием притока материала путем жидкого и твердого бокового стока, наличием расхода материала путем стока и просачивания, выносом минеральных элементов, формированием в почвах иллювиального горизонта, а в течение длительного геологического периода – остаточных форм коры выветривания. Т.о. элювиальные элементарные ландшафты отличаются от других групп выносом ряда элементов при отсутствии поступления материала из соседних ландшафтов. Препятствует в определенной степени выносу элементов из элювиальных ландшафтов биологическая и абиогенная аккумуляция.

Супераквальные элементарные ландшафты расположены на пониженных участках, где грунтовые воды близко подходят к поверхности, что является одним из путей привноса вещества. Вещество в супераквальных ландшафтах может привноситься и в результате поверхностного стока из элювиальных ландшафтов. Т.о. вещественный состав в супераквальных ландшафтах зависит не только от состава подстилающих пород, но и от геохимических особенностей рядом расположенных элювиальных ландшафтов.

Так же как и в предыдущей группе, в супераквальных ландшафтах в результате отмирания растений происходит обогащение верхних горизонтов почв многими металлами (Cu, Zn, Mo и др.), что обязательно следует учитывать при геохимических поисках.

«По вертикали» элементарные ландшафты неоднородны и расчленяются на отдельные ярусы. Основные из них следующие: наземная часть ландшафта, в котором выделяется ярус наземного живого вещества, почва, почвоподстилающая кора выветривания с материнскими горными породами, водоносный горизонт.

В зависимости от цели исследований и их масштаба элементарные ландшафты можно объединять по каким-либо, основным признакам. Результатом такого объединения могут стать геохимические ландшафты.

Геохимический ландшафт (по определению А.И. Перельмана) это – парагенетическая ассоциация сопряженных элементарных ландшафтов, связанных между собой миграцией элементов.

Анализ ландшафтных условий приобретает первостепенной значение при наземных литохимических съемках в закрытых рудных районах, когда возможные рудные аномалии над погребенными месторождениями соизмеримы по амплитуде и трудно отличимы от безрудных сорбционных, биогенных аккумуляций микроэлементов.

Классификация геохимических ландшафтов. Рассмотрим геохимическую классификацию ландшафтов А.И. Перельмана, основанной на изучении меняющихся внешних факторов миграции элементов.

Наиболее крупный таксономической единицей является тип ландшафта. Тип учитывает количественную роль биогенной миграции элементов, скорость перехода элементов в биогенную форму в пределах определенных природных зон. Например, тундровые, таежные, степные, лесостепные ландшафты.

В пределах типов выделяются семейства ландшафтов, соответствующие основным почвенно-растительным зонам. Например, в таежном типе выделяется семейство таежномерзлотных ландшафтов средней тайги с горно-таежными мерзлотными почвами.

Влияние многолетней мерзлоты на геохимические особенности ландшафтов учитывается на уровне класса. В зоне многолетней мерзлоты выделяются особые мерзлотные классы, которые учитывают различия в миграции типоморфных элементов и ионов водной миграции в верхнем гумусовом горизонте почв. Например, среди семейства таежно-мерзлотных ландшафтов развиты классы – кислые (Н+), кислые глеевые (Н+ Fe2+), кальциевые (Ca2+). Классы делятся на роды и виды ландшафтов.

Роды ландшафтов выделяются по роли механический миграции и интенсивности водообмена, т.е. с учетом влияния рельефа и его расчлененности. Рельеф в зоне многолетней мерзлоты является ведущим ландшафтообразующим фактором, он определяет глубину протаивания грунтов, распределение влаги. Различают три основных рода ландшафтов.

К первому роду относятся ландшафты со слабой механической миграцией и водообменом, что типично для широких речных долин, плоских аккумулятивных равнин и предгорных шлейфов.

Ко второму роду относятся расчлененные возвышенности (холмисто-увалистые денудационные равнины). Здесь преобладает сочетание плоских водоразделов и выположенных склонов. Механическая миграция и водообмен более значительны.

Основные экзогенные процессы на склонах – солифлюкция и мерзлотная десерпция. Эти процессы перемещают большие массы рыхлого материала.

К третьему роду относятся ландшафты со сравнительно расчлененным рельефом.

Для него характерны интенсивный тепло- и водообмен и механическая денудация. Это расчлененное среднегорье и низкогорье, крутосклонные долины. Здесь преобладают склоновые процессы – медленное массовое перемещение обломочного материала (курумы) в сочетании с солифлюкцией и суффозией.

Виды ландшафтов различаются по литолого-петрографическому и химическому составу горных пород, на которых формируются геохимические ландшафты. Например, это ландшафты на осадочных четвертичных отложениях, глинистых корах выветривания, карбонатных, метаморфических породах, габброидах, гранитоидах и др.

Ландшафтно-геохимическое районирование. Основные этапы исследований. Все ландшафтно-геохимические исследования, связанные с составлением карт разделяются на три этапа: региональные (масштаб 1:500 000 – 1:200 000); среднемасштабные (1:100 000 – 1:50 000); крупномасштабные (1:25 000 – 1:10 000). Они могут проводиться самостоятельно и в комплексе с литохимическими и биогеохимическими поисками по вторичным ореолам.

Региональные исследования обычно проводятся самостоятельно. Их основной целью является составление ландшафтно-геохимических карт, используемых как основа при подготовке карт районирования территории по условиям ведения поисков месторождений геохимическими методами. Региональные ландшафтно-геохимические карты используются также при выявлении вторичных геохимических полей районов и узлов месторождений полезных ископаемых.

Среднемасштабные исследования могут проводиться для районирования территорий по условиям рационального ведения поисков в районах со сложным, часто меняющимися ландшафтно-геохимическими условиями. В большинстве случаев среднемасштабные ландшафтно-геохимические карты должны использоваться при интерпретации данных, полученных в результате проведения геохимических поисков по вторичным ореолам в масштабе 1:200 000 – 1:25 000.

Крупномасштабные ландшафтно-геохимические исследования проводятся обычно для составления крупномасштабных карт, основное назначение которых интерпретация данных, полученных при поисках по вторичным ореолам в масштабе 1:10 000 – 1:2 000.

Крупномасштабные карты составляются при особо сложной ландшафтно-геохимической ситуации.

Стадийность работ. Каждый из трех названных этапов подразделяется на пять основных стадий, отвечающих последовательности проведения работ.

Проектирование. В проекте должны быть освещены целевое задание, выбор масштаба работ, методики отбора и обработки проб, выбора метода их анализа. В нем должны быть обоснованы объемы полевых, аналитических, камеральных и опытно-методических работ.

Составление схем ландшафтно-геохимического районирования. Для выполнения этой стадии работ собираются все имеющиеся опубликованные и фондовые данные (включая карты, аэро-фото- и космические снимки) об основных особенностях района. Затем в таксонометрического уровня своя. На эти карты выносится в обобщенном виде основная информация, учитываемая на каждом из классификационных уровней. После составления всех карт на кальке путем последовательного наложения выноситься схематическая ландшафтно-геохимическая карта.

Полевые ландшафтно-геохимические работы. Для каждой точки описания в специальный пикетажный журнал (см. образец) заносятся сведения о растительном покрове, составе и типе почв, мощности рыхлых отложений, геоморфологических особенностях, степени и характере обнаженности, дается описание обнажений коренных пород. Обязательно отмечается соответствие (несоответствие) границ ландшафтов, выделенных камеральным путем. В зависимости от масштаба работ выбирается сеть точек наблюдения в км: 1: 000 (5х5), 1:200 000(2х2), 1:100 000 (1х1), 1:50 000 (0,5х0,5), 1:25 000 (0,25х0,25), 1: (0,1х0,1).

Во время полевых ландшафтно-геохимических исследований отбирают пробы почв для установления типоморфных элементов в водных вытяжках. Как правило, каждый ландшафт на классификационном уровне семейства, должен быть охарактеризован не менее чем 30 пробами. На каждой точке описания целесообразно отбирать литохимическую и биогеохимическую пробы. В состав полевых работ обязательно должны быть включены такие виды работ, как проведение контрольных маршрутов с контрольным отбором проб и проходка шурфов в каждом из основных геохимических ландшафтов с опробованием всех почвенных горизонтов и почвоподстилающих образований.

Обработка результатов анализов и полевых исследований. Исследования на этой стадии включают статистический анализ результатов спектральных и химических анализов проб и составление уточненной ландшафтно-геохимической карты.

Составление отчета. Окончанием работ следует считать составление отчета, в котором должны быть охарактеризованы основные ландшафтно-геохимические особенности района проведения работ.

Законы поведения химических элементов в геохимических ландшафтах (по В.А.

Алексеенко, 2000).

Геохимическое поведение химических элементов в биосфере (содержание, распределение, форма нахождения в отдельных частях ландшафтов) определяется в основном ландшафтно-геохимическими особенностями данного участка биосферы.

Из этого закона вытекает важное следствие для успешного проведения поисков месторождений полезных ископаемых геохимическими методами:

фоновые содержания химических элементов в одних ландшафтах могут превосходить аномальные содержания этих же элементов в других ландшафтах, даже соседних.

Следовательно, в районах со сложным ландшафтно-геохимическим строением проведение в зоне гипергенеза поисков месторождений геохимическими методами без ландшафтно-геохимической основы может привести к появлению многочисленных ложных аномалий и пропуску перспективных.

Различные части геохимических ландшафтов очень тесно связаны между собой процессами миграции химических элементов и их соединений. Именно эта особенность геохимических ландшафтов предопределила то, что любые геохимические изменения, первоначально охватившие только одну часть (ярус) ландшафта, должны постепенно сказаться на всех его частях.

Изменения, происшедшие в определенной части (ярусе) геохимического ландшафта, скажутся практически во всех частях этого ландшафта за счет связей между ними.

Изменения ландшафтно-геохимической обстановки, вызванные выветриванием месторождений полезных ископаемых, как правило, начались достаточно давно и уже сказались во всех частях ландшафтов, в которых происходило это выветривание.

Коренные изменения ландшафтно-геохимической обстановки (смена одного ландшафта другим) сказываются в соседних ландшафтах, при отсутствии непосредственного воздействия на них, за счет связей между ними.

Действие последнего закона необходимо учитывать при проведении поисков месторождений геохимическими методами в районах, где недавно произошли коренные изменения ландшафтно-геохимической обстановки (после пожара, прохождения селевого потока и др.). Все геохимические ландшафты в таких районах должны особо отличаться.

И для них (отдельно от аналогичных ландшафтов других районов) должны устанавливаться все параметры распределения химических элементов, необходимые для выделения геохимических аномалий.

4. Литохимические методы поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния Потоки рассеяния рудных месторождений. Ежегодный слой денудации.

Механизм формирования потоков рассеяния. Модель идеального потока рассеяния в водотоке I порядка. Параметры и характеристики литохимического потока рассеяния рудного месторождения. Зависимость содержаний химических элементов в аллювии от положения рудного объекта в бассейне водосбора. Коэффициент пропорциональности.

Динамика формирования потока рассеяния, влияние на состав аллювия материала ближайших склонов. Оценка прогнозных ресурсов металлов категории Р3 как критерий перехода к следующей стадии работ.

Вторичные ореолы рассеяния. Стадии выветривания горных пород и профиль рыхлых образований. Классификация вторичных ореолов по фазе, генезису и признаку доступности для обнаружения. Характеристика важнейших типов вторичных ореолов.

Вторичный остаточный ореол рассеяния. Вывод функции рассеяния для тонкого рудного тела. Параметры остаточного ореола рассеяния М и их геохимический смысл.

Коэффициент остаточной продуктивности k, его зависимость от местных ландшафтногеохимических условий. Методы подсчета площадной продуктивности. Оценка прогнозных ресурсов рудных объектов по категориям Р2 и Р1. Солевой ореол сульфидного месторождения. Наложенные геохимические ореолы рассеяния. Методы усиления слабых геохимических аномалий.

Практика геохимических поисков в рудных районах. Виды и масштабы геохимических съемок. Этапы и стадии геолого-геохимического изучения территории.

Районирование территории по категориям трудности для опоискования. Вероятные резервы оруденения в полузакрытых районах. Технология проведения геохимических съемок различных масштабов. Отбор и обработка проб. Полевая документация.

Подготовка проб к анализу. Современные методы определения содержания химических элементов и различных их форм нахождения. Общие требования к анализу. Зависимость количества определяемых элементов и точности анализа от масштаба съемки.

Геохимические поиски рудных месторождений по вторичным ореолам и потокам рассеяния являются одними из ведущих поисковых методов. В основе их лежит использование вторичных ореолов рассеяния, формирующихся в поверхностных рыхлых образованиях (почвах, элювио-делювии и др.) при гипергенном выветривании и денудации рудных месторождений.

Вторичный литохимический ореол рассеяния – это локальная зона аномальноповышенных концентраций определенных элементов-индикаторов оруденения, которая формируется в толще рыхлых образований, перекрывающих и окружающих выходы рудных тел. Эффективность литохимических поисков рудных месторождений по их вторичным ореолам рассеяния зависит от взаимоотношений рыхлых отложений с породами субстрата.

В условиях выровненного рельефа и в начальной стадии выветривания образуется элювий – оставшиеся на месте своего образования продукты выветривания коренных пород. В результате физического выветривания число обломочных частиц на поверхности плотной гонной породы будет непрерывно возрастать, а их размер уменьшаться.

Вследствие необратимости этого процесса элювию обычно свойственна наименьшая крупность частиц вблизи дневной поверхности. По вертикальному разрезу элювий постепенно переходит в плотную коренную породу. По своему составу элювий отражает состав коренных пород и наличие в них оруденения с теми изменениями, которые внося химическое выветривание и биогенные процессы.

Термином делювий принято обозначать рыхлые образования любого петрографического состава, покрывающие склоны возвышенностей и представляющие собой продукты выветривания коренных пород, перемещенные действием силы тяжести и атмосферных осадков. Делювий, образуя сплошной покров у основания склона, достигает водораздела, где сливается с близким к нему по составу элювием. В результате рыхлые образования покрывают всю местность, образуя элювио-делювиальный покров.

При литохимических поисках месторождений по их вторичным ореолам рассеяния чаще всего приходиться иметь дело именно с элювио-делювиальными образованиями – слабо перемещенными продуктами выветривания, по своему составу и местоположению еще сохраняющими связь с материнскими коренными породами. Мощность элювиоделювиальных образований в большей степени зависит от скорости денудации, обычно колеблется от 0,5-2 до 10-12 м, редко более. Состав элювио-делювия в данной точке отражает состав коренных пород, расположенных по гипсометрическому уровню выше по склону. По вертикальному разрезу элювио-делювиальные образования на глубине сменяются элювием, в свою очередь переходящим в плотную коренную породу.

Впервые методы поисков по вторичным ореолам рассеяния появились в нашей стране в начале 30-х годов прошлого века благодаря работам Николая Ивановича Сафронова и Александра Петровича Соловова. Ими были сформулированы основные понятия и очерчен круг геологических задач, при решении которых могли быть использованы особенности вторичных ореолов рассеяния рудных месторождений, а также создана классификация вторичных ореолов рассеяния химических элементов, сформулированы основные положения интерпретации и количественной оценки гипергенных геохимических аномалий.

Классификация вторичных ореолов рассеяния. Вследствие многообразия и сложности процессов рассеяния возникла необходимость составления классификации ореолов рассеяния.

I. По фазовому состоянию вторичные ореолы рассеяния классифицируются на механические, солевые и газовые.

В механическом ореоле рассеяния его минеральные компоненты присутствуют в форме твердых веществ – устойчивых в зоне гипергенеза первичных или вторичных минералов и рудных обломков. Образование механического ореола рассеяния происходит благодаря физической дизентеграции рудного тела, потере рудными минералами и обломками связи с монолитом и приобретению ими подвижности. Подвижность частиц горных пород в зоне выветривания проявляется под действием силы тяжести, вследствие колебаний температуры, замерзания и оттаивания воды и др.

Основными горизонтами развития механических ореолов рассеяния являются современные элювио-делювиальные образования и древние остаточные коры выветривания рудовмещающих толщ. Механические ореолы рассеяния образуют большинство рудных месторождений, в первую очередь золота, платины, касситерита, хромита и других минералов.

В солевом ореоле рассеяния минеральные компоненты месторождений присутствуют в форме растворенных или связанных с породами водорастворимых соединений. Образование вторичных солевых ореолов обязано движению, диффузии, капиллярному подъему и испарению минерализованных вод, образующихся в результате растворения рудных минералов в условиях влагонасыщенной среды. С точки зрения методики литохимических поисков наибольший интерес представляет формирование солевого ореола рассеяния окисляющегося сульфидного месторождения (Cu, Pb, Zn, Au, Ag, As, Ni, Co, Sn и др.). Образующиеся в ходе окисления сульфаты тяжелых металлов, за исключением PbSO4 (англезита), обладают высокими растворимостями и способны к солевому рассеянию.

Компоненты солевого ореола могут усваиваться корневой системой растений, образуя биогеохимические ореолы в живой растительности.

Образование газовых ореолов рассеяния обязано диффузии и эффузии газовых компонентов месторождений через толщу горных пород к дневной поверхности.

Подвергаясь адсорбции на поверхности частиц твердой толщи, газообразные компоненты участвуют в образовании литохимического ореола рассеяния. Газовые ореолы рассеяния характерны для месторождений радиоактивных руд. Они образуются в результате самопроизвольного радиоактивного распада элементов, при котором выделяются, например, радон. Наличие газовых ореолов рассеяния доказано для ртутных месторождений.

Таким образом, вторичные литохимические ореолы рассеяния рудных элементов образуются главным образом в твердой фазе, меньшее значение имеет солевое рассеяние и очень малую роль играет рассеяние в газообразном состоянии.

II. В зависимости от характера вмещающей толщи и условий формирования вторичные ореолы рассеяния подразделяются на остаточные и наложенные.

Остаточные ореолы рассеяния формируются по продуктам выветривания ранее существовавшего рудного тела или первичного ореола.

Наложенные ореолы рассеяния выделяются в контурах, где до развития вторичных процессов рассеяния отсутствовала первичная рудная минерализация.

III. По признаку доступности для обнаружения различаются открытые и закрытые (погребенные) ореолы рассеяния.

Открытые ореолы – те, которые выходят на современную дневную поверхность.

Закрытые (погребенные) ореолы развиты на некоторой глубине от поверхности.

Образование закрытых ореолов связано, например, с выносом атмосферными осадками легкоподвижных рудных элементов из верхних горизонтов элювия. Они могут быть обнаружены путем отбора проб на глубине «представительного горизонта», т.е. на минимальной глубине их надежного развития. Обобщение опыта геохимических поисков по вторичным ореолам рассеяния в различных природных зонах позволило А.П. Соловову свести все разнообразие этих ореолов к семи наиболее характерных типов, чаще всего встречающихся в практике (рис.).

I тип. Остаточные открытые элювиально-делювиальные ореолы.

Формируются в активно денудируемых районах в современных элювиальноделювиальных отложениях. Остаточные ореолы рассеяния всегда содержат обломочные продукты разрушения месторождений и их первичных ореолов рассеяния.

В пределах умеренно влажных областей они обычно являются обломочносолевыми. Их обломочная часть представлена частицами устойчивых к выветриванию рудных минералов, а также малорастворимыми продуктами изменения рудных и сопутствующих минералов, содержащими элементы-индикаторы оруденения. В процессе формирования остаточных ореолов рассеяния преобладают явления механической миграции. Солевая часть подобных ореолов в значительной мере связана с адсорбцией ионов металлов глинистыми частицами, а также оксидами железа и марганца, присутствующими в ореоле. Как правило, в ореолах данного типа существует обратно пропорциональная связь между подвижностью элемента-индикатора и интенсивностью его накопления в ореоле.

Форма и размеры остаточных ореолов рассеяния определяются морфологией рельефа местности и климатическими условиями, от которых зависит характер гипергенного разрушения месторождения. При разрешении месторождения, расположенного на склоне, обычным является искажение формы ореола, на более крутых склонах возможно образование оторванных остаточных ореолов.

II тип. Наложенные открытые диффузионные ореолы.

Образуются в условиях аккумулятивно-денудационных равнин в аридных и умеренно-влажных областях. Их образование тесно связано с явлениями диффузии растворов в наносные (аллохтонные) отложения и почвы, залегающие над эродированным рудным месторождением или его первичным геохимическим ореолом.

В ряде случаев наложенные солевые диффузионные ореолы с глубиной сменяются остаточными обломочно-солевыми ореолами. Мощность диффузионных рыхлых отложений и почв обычно не превышают 2-4 м.

При наличии четко выраженного почвенного слоя в образовании наложенных открытых ореолов рассеяния принимают участие и процессы биогенной аккумуляции. В слабо дренируемых влажных почвах накопление металлов происходит в богатом органикой горизонте А. В дифференцированных и хорошо дренируемых почвах максимальное накопление элементов-индикаторов наблюдается в горизонте В.

Для оценки степени накопления элемента-индикатора в почвенном профиле по отношению к породе, на которой она образовалась, используется почвенноаккумулятивный коэффициент (Как). Он представляет собой отношение Спч/См, где Спч – содержание элемента-индикатора в почве и См – его содержание в материнской породе.

Почвенно-аккумулятивный коэффициент, превышающий 1,0, характеризует накопление элемента в почвенном горизонте. Соответственно (Как) меньше 1,0, свойственны элементам, выносимым из почвенного профиля. Знание особенностей поведения элементов-индикаторов в пределах почвенного профиля помогает при оценке выявленных ореолов рассеяния.

III тип. Наложенные открытые надрудные аккумулятивные ореолы.

Отличаются от описанных выше тем, что они отделены от залегающего на глубине рудного тела горизонтом рыхлых аллохтонных отложений с фоновым или близким к нему распределением элементов-индикаторов. Причиной образования подобных ореолов является накопление элементов-индикаторов в почвенном слое в результате биогенной аккумуляции растениями, корни которых проникают на глубину через свободную от ореола зону до рудного тела или его погребенного остаточного (или диффузионного) ореола рассеяния.

В аридных областях возникновение надрудных ореолов связано с наличием действующего испарительного барьера у поверхности покрова рыхлых отложений, что ведет к концентрации здесь солей, выносимых подземными водами путем капиллярной миграции.

Интерпретация надрудных ореолов сопряжена с рядом трудностей в результате их сходства с «ложными» ореолами, не связанными прямо или косвенно с рудными концентрациями.

IV тип. Наложенные открытые оторванные ореолы.

Представляет собой остаточные обломочно-солевые или наложенные диффузионные ореолы, смещенные в сторону современного стока и отделенные от материнского источника площадью развития «пустых» пород, в которых ореол не прослеживается.

Солевые ореолы данного типа в ряде случаев связаны с выходами на дневную поверхность грунтовых вод, смывающих скрытое месторождение, его первичный или погребенный остаточный ореол.

V тип. Выщелоченные и предельно разубоженные ореолы.

Образуются в условиях, способствующих выносу подвижных элементовиндикаторов из поверхностных горизонтов ореола. В результате разница в распределении этих элементов в ореоле и в пределах геохимического фона становятся малозаметной или несущественной. Подобные условия существуют в условиях гумидной зоны в обстановке интенсивного промыва верхних почвенных горизонтов. На некоторой глубине от поверхности концентрация элементов-индикаторов в ореоле обычно резко возрастает. Эта глубина, определяющая положение представительного горизонта для опробования, зависит от местных ландшафтно-климатических условий и может изменяться от 0,5 до 1- м. По особенностям опробования и интерпретации, данные ореолы аналогичны с погребенными ореолами.

VI тип. Остаточные погребенные ореолы.

Являются аналогом остаточных элювио-делювиальных ореолов I типа, отличаясь от них образованием в палеогеографических условиях и последующим перекрытием более молодыми осадками - толщей аллохтонных отложений, мощность которых превышает критическую величину, доступную для проникновения диффузионного ореола.

Погребенные остаточные ореолы развиваются в пределах закрытых районов двухъярусного строения. Например, погребенный остаточный ореол рассеяния в триасюрской коре выветривания, перекрыт неоген-четвертичными суглинками.

VII тип. Наложенные погребенные ореолы. Отличается от остаточного погребенного ореола тем, что над ним образуется «слепая» диффузионная шапка. По характеру являются аналогами диффузионных ореолов. Опыт показывает, что наложенные ореолы рассеяния элементов-индикаторов могут быть использованы только для выявления погребенных рудоносных участков и зон. Дальнейшая оценка таких зон, включая определение формационного типа оруденения, уровня его эрозионного среза и ожидаемые масштабы, требует вскрытия коренных рудовмещающих пород короткометражными скважинами.

Наиболее эффективные поиски по вторичным литохимическим ореолам рассеяния возможны в тех районах, где геологические и ландшафтно-геохимические условия благоприятны для развития остаточных открытых ореолов первого типа.

В сложных ландшафтно-геохимических условиях, характеризующихся большой мощностью перекрывающих оруденения рыхлых отложений различного генезиса (покровно-ледниковые, четвертичные отложения, древние коры выветривания и др.) применение традиционных методов геохимических поисков по вторичным литохимическим ореолам рассеяния недостаточно эффективно. Для более успешного решения прогнозно-поисковых задач на закрытых территориях используются специальные методы, ориентированные на выявление остаточных вторичных ореолов по данным опробования нижних горизонтов рыхлых отложений или наложенных ореолов по данным изучения специфических безминеральных подвижных или вторично закрепленных форм нахождения химических элементов.

5. Литохимические методы поисков по первичным ореолам. Первичные ореолы рудных месторождений. Поиски слепых рудных тел по первичным ореолам на флангах и глубоких горизонтах разведываемых и эксплуатируемых месторождений. Зональность рудных месторождений. Ряды зонального отложения элементов типоморфного комплекса и методы их выявления. Оценка слепых рудных тел по их надрудным первичным ореолам.

Коэффициент геохимического подобия, методы его оценки. Оценка прогнозных ресурсов рудных объектов по первичным ореолам.

Понятие о первичных геохимических ореолах. Первичные геохимические ореолы рудного месторождения или рудного тела представляют собой околорудное пространство, обогащенное или обедненное рядом химических элементов в результате их привноса или перераспределения в процессе рудообразования.

Каждое рудное тело по периферии промышленных содержаний химического элемента окружена областью их убывающих содержаний, постепенно приближающихся к местному фону. Обнаруженные при поисках и разведке зоны аномальных содержаний химических элементов в коренных рудовмещающих породах могут иметь различную природу и масштаб.

Аномалии с промышленным или близким к нему содержанием металлов принято называть рудопроявлением. При соответствующих масштабах они причисляются к разряду промышленных рудных тел и месторождений. В геологической практике получили употребление термины «непромышленное рудопроявление», «рудная точка» и «минералогическая находка», характеризующие убывающий масштаб рудной минерализации. Литохимическую аномалию в рудовмещающих породах допустимо называть «первичным ореолом» только при условии доказанного или предполагаемого ее развития вокруг рудного тела или месторождения.

Первичный ореол предполагает одновременность образования рудного тела и его ореола. Аномальные содержания рудных элементов, образованные не одновременно с рудным телом, в результате других процессов, не могут называться первичным ореолом.

Многие рудные месторождения характеризуются отсутствием четких границ.

Оконтуривание таких месторождений производиться по результатам опробования исходя из рентабельности их отработки при определенных среднем и минимальном (бортовом) содержаниях металла в добываемых рудах. Породы с минерализацией за контуром бортового содержания относятся к первичному ореолу месторождения.

Таким образом, рудное тело и его первичный ореол должны рассматриваться в качестве единой литохимической аномалии, т.е. зоны рудной минерализации с условным внешним контуром, определенными внутренними закономерностями распределения химических элементов. Важнейшую геолого-поисковую задачу, решающую с помощью геохимических методов, составляет оценка непромышленных проявлений рудной минерализации, с точки зрения их принадлежности к числу первичных ореолов рассеяния скрытых рудных тел (рис.1).

Поиски слепого оруденения по первичным ореолам. Методика интерпретации геохимических аномалий определятся условиями залегания рудных тел, характеризующиеся крутым падением и близгоризонтальным залеганием.

В случаях крутопадающих рудных тел, на поверхности будут выявлены тесно совмещенные в плоскости ореолы, резко вытянутые вдоль рудовмещающей структуры (разломы, трещины) и быстро затухающие по мере удаления от нее в стороны.

Поиски слепого оруденения в крутопадающих структурах включает в себя:

- установление типа рудной минерализации, обусловившей данную аномалию;

- определение уровня выявленной аномалии относительно оруденения.

а) Тип рудной минерализации определяется по геологическому положению участков исследований по аналогии с известными в районе месторождениями, а также характеру околорудных изменений и типоморфным ассоциациям минералов, устанавливаемых путем детального обследования аномалий на местности (патент). В ряде случаев достаточно надежным критерием определения типа рудной минерализации могут служить абсолютные значения средних содержаний элементов-индикаторов в геохимических аномалиях. Такими индикаторами минерализации служат элементы, являющиеся основными компонентами руд.

Например, среднее содержание свинца – элемента-индикатора эндогенных рудных месторождений, в первичных ореолах ртутных месторождений не превышает 0,01%, тогда как в ореолах полиметаллических месторождений достигает десятых долей процента. И наоборот, среднее содержание ртути в ореолах полиметаллических месторождений не превышает 1 г/т, тогда как на собственно ртутных и сурьмяно-ртутных месторождениях составляет тысячные и сотые процента.

б) Определение уровня геохимической аномалии относительно предполагаемого оруденения. При поисках слепого оруденения данная задача сводиться к выделению из множества геохимических аномалий наиболее перспективных, представленных надрудными геохимическими ореолами. В частном случае, если геохимическая аномалия оконтурена на поверхности, задача сводиться к оценке уровня её эрозионного среза относительно оруденения.

В интенсивно деннудируемых рудных районах выявляется значительное число аномалий, представленных подрудными ореолами и их надежная отбраковка является обязательным условием успешного ведения поисков слепого оруденения.

Подрудные ореолы могут прослеживаться на значительную глубину. Большая вертикальная протяженность подрудных ореолов при кулисном расположении рудных тел приводит к прогрессивному увеличению числа подрудных ореолов по мере увеличения глубины эрозионного среза.

При неглубоком эрозионном срезе будут вскрыты надрудные ореолы тех рудных тел, которые располагаются на наиболее высоких гипсометрических уровнях. При полной эрозии всего рудоносного интервала все эродировнные рудные тела будут представлены подрудными ореолами. Эти аномалии не представляют практического интереса.

Для решения задачи отличия надрудных ореолов от подрудных используется вертикальная зональность первичных ореолов (см. ниже).

Поиски слепых субгоризонтальных рудных тел.

В случае пологозалегающих рудных тел выведенные на поверхность первичные ореолы более значительны по размерам, более «размазаны», оторваны от разломов.

При интерпретации геохимических аномалий, обусловленных субгоризонтальными рудными телами, задача отличия надрудных ореолов от подрудных решается при наличии стратиграфического контроля в локализации оруденения, когда рудные тела залегают в пределах определенного благоприятного горизонта пород. Например, скарновополиметаллическое оруденение локализуется в скарнированных конгломератах, или на контакте карбонатных и вулканогенных полрод.

В пространстве с рудными телами тесно коррелируются первичные ореолы основных компонентов руд (свинец, цинк - на полиметаллических; медь, молибден на медно-порфировых месторождениях). В интервале рудных тел устанавливается максимальная интенсивность ореолов этих элементов, поэтому при разведке перспективных участков целесообразно разбуривать эпицентры аномалий указанных элементов, так как ореолы других элементов (Ag, As, Sb) могут быть смещены по отношению к рудным телам в соответствие с зональностью их распределения.



Pages:   || 2 |
 
Похожие работы:

«Пособие по организации системы логистики в  предприятии общественного питания при  внедрении технологии увеличения срока  хранения скоропортящихся продуктов питания  в защитной атмосфере Пособие для технологов Москва 2008 год Содержание: 1. Описание технологии МГС * 2. Используемое оборудование * 3. Алгоритмирование процесса производства заготовок * 4. Требования к санитарно – гигиеническим условиям на производстве * 5. Технология использования шкафа шокового охлаждения * 6....»

«УДК 577.113.6:547.791.2 Обзорная Статья МОДИФИКАЦИЯ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ С ПОМОЩЬЮ РЕАКЦИИ [3+2]ДИПОЛЯРНОГО ЦИКЛОПРИСОЕДИНЕНИЯ АЗИДОВ И АЛКИНОВ © 2010 г. А. В. Устинов*, И. А. Степанова*, В. В. Дубнякова*, Т. С. Зацепин**,***, Е. В. Ножевникова*, В. А. Коршун*# *Учреждение РАН Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, 117997 ГСП, Москва, В-437, ул. Миклухо-Маклая, 16/10; ** Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова,...»

«Полная исследовательская публикация _ Тематический раздел: Промышленная химия. Регистрационный код публикации: ec5 Подраздел: Химия взрывчатых веществ. УДК 548.737. Поступила в редакцию 24 января 2004 г. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ЛИГАНДОВ С ХЛОРНЫМ ЖЕЛЕЗОМ В ВОДНОЙ СРЕДЕ © Гатина Роза Фатыховна,1*+ Ляпин Николай Михайлович,1 Сопин Владимир Федорович,1 Климович Ольга Викторовна,1 Романько Надежда Андреевна1 и Литвинов Игорь Анатольевич2 1 ФГУП ФНПЦ ”Государственный...»

«GAMTAMOKSLINIS UGDYMAS. ISSN 1648-939X МИНЕРАЛЫ: ПРИРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ЛАБОРАТОРНЫЕ ИМИТАЦИИ Елена Василевская Белорусский государственный университет, Республика Беларусь Абстракт Рассмотрены способы лабораторного синтеза твердых неорганических веществ по аналогии с процессами, протекающими в природе. Приведены методики синтеза неорганических соединений в гелях в результате реакций со встречной или односторонней диффузией, реализуемые в условиях школьной химической лаборатории. Показано, что...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет Кафедра химии и естествознания УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ Концепции современного естествознания Основной образовательной программы по направлению 032300.62 Регионоведение Благовещенск 2012 УМКД разработан к.х.н., доцентом кафедры химии и естествознания, С.А.Лесковой (степень, звание,...»

«РАСТЕНИЯ ЛЮБВИ РАСТЕНИЯ ЛЮБВИ ИСТОРИЯ АФРОДИЗИАКОВ И РУКОВОДСТВО ПО ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЮ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ Кристиан Рэч С ПРЕДИСЛОВИЕМ Альберта Хофманна УЛЬТРА.КУЛЬТУРА Екатеринбург 2006 Посвящается Клаудии Мюллер-Эбелинг На контртитуле: Венера Милосская (II в. до н. э.). По преданию, именно греческая богиня любви подарила людям афродизиаки Справа: Средневековое изображение человекоподобной мандрагоры, самого известного из чудодейственных корней древности. Корень этот считается мощным средством...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ А РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени К.И. САТПАЕВА КА3 УТН Редакция NQ2 Документ СМК 3 уровня РС 029.04.12-02.1.5-2012 p~ от 2012 г. (~ ~ по специальности РУКОВОДСТВО 58072100 - Химическая технология органических веществ Ре 029.04.12-02.1.5- Алматы 2012 г. Редакция N!!2 от _ РС 029.04.12·02.1.5·2012 Страница 2 из ПРЕДИСЛОВИЕ 1 РАЗРАБОТАНО учебно-методическим отделом Департамента по академическим вопросам КазНТУ имени...»

«ГОУ ВПО РОССИЙСКО-АРМЯНСКИЙ (СЛАВЯНСКИЙ) УНИВЕРСИТЕТ Составлен в соответствии с УТВЕРЖДАЮ: государственными требованиями к минимуму содержания и уровню Ректор А.Р. Дарбинян подготовки выпускников по у к а за н н ы м направлениям и “_”_ 2 0 г. Положением Об УМКД РАУ. Факультет: Медико-Биологический Кафедра: Общей и фарамацевтичекой химии Автор: УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС Дисциплина: ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ Специальность: 060301.65 - ФАРМАЦИЯ Направление: 060301 - ФАРМАЦИЯ Квалификация...»

«А. Л. Гулевич, С. М. Лещев, Е. М. Рахманько Экстракционные методы разделения и концентрирования веществ Пособие для студентов химического факультета специальности 1-31 05 01 Химия (по направлениям) Минск БГУ 2009 2 УДК 542.61 (075.8) ББК 24.46я73 Г94 Рекомендовано Ученым Советом химического факультета 20ноября 2007 г., протокол №4 Р е ц е н з е н т ы: кафедра аналитической химии Белорусского государственного технологического университета (заведующий кафедрой кандидат химических наук Е. В....»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УФИМСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (НПИ) RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES UFA SCIENTIFIC CENTRE INSTITUTE OF GEOLOGY RUSSIAN ACADEMY OF NATURAL SCIENCES SOUTH RUSSIAN STATE TECHNICAL UNIVERSITY (NPI) Р. Ф. Абдрахманов, В. Г. Попов ГЕОХИМИЯ И ФОРМИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ЮЖНОГО УРАЛА Ответственный...»

«Прицепные опрыскиватели серий 700/700i Каждая капля на счету 2 Прицепные опрыскиватели серий 700/700i: введение Содержание Введение Прицепные опрыскиватели серий 700/700i Прочное шасси и подвеска Долговечные и универсальные штанги опрыскивателя Надежная система подачи раствора и комфортабельное управление Эксклюзивные характеристики прицепных опрыскивателей серии 700i i-Интеллектуальные решения и интеллектуальный пакет Современное управление, точность и производительность Почему John Deere?...»

«ДОСТИЖЕНИЯ ФАКУЛЬТЕТОВ ЯРОСЛАВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМЕНИ П.Г. ДЕМИДОВА В НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В 2007 ГОДУ ФАКУЛЬТЕТ БИОЛОГИИ И ЭКОЛОГИИ Преподаватели и сотрудники факультета биологии и экологии в 2007 г. принимали участие в выполнении научной программы Рособразования “Развитие научного потенциала высшей школы” (научные руководители Русаков А.И., Еремейшвили А.В., Плисс Е.М.) и заказ-наряда /Рособразование/ - научные руководители Миронов Г.С., Бабаназарова О.В.; хоздоговорных...»

«ОХРАНА ТРУДА Международная организация труда ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ НА РАБОЧИХ МЕСТАХ Всемирный день охраны труда 28 апреля 2014 года Группа технической поддержки по вопросам достойного труда и Бюро МОТ для стран Восточной Европы и Центральной Азии ОХРАНА ТРУДА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ НА РАБОЧИХ МЕСТАХ Всемирный день охраны труда 28 апреля 2014 года Группа технической поддержки по вопросам достойного труда и Бюро МОТ для стран Восточной Европы и Центральной Азии ©...»

«== Компания АРГО == www.argo-shop.com.ua www.altermed.com.ua ЭМ-препараты в каталоге: www.argo-shop.com.ua/catalog_total.php?id_cot=52 == Компания АРГО == www.argo-shop.com.ua www.altermed.com.ua НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ АРГО-ЭМ1 Советы бывалых огородников или как повысить плодородие с помощью ЭМ-технологии УЛАН-УДЭ 2010 ЭМ-препараты в каталоге: www.argo-shop.com.ua/catalog_total.php?id_cot=52 == Компания АРГО == www.argo-shop.com.ua www.altermed.com.ua Советы бывалых огородников или...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 1 1. Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины Химические средства защиты растений являются: - овладение бакалаврами глубокими знаниями по правильному применению современных средств защиты растения в системе интегрированных защитных мероприятий с использованием наиболее рациональных и безопасных способов; – привить бакалаврам навыки научно-обоснованного сочетания агротехническиго, биологического и химического методов защиты...»

«Полная исследовательская публикация Тематический раздел: Физико-химические исследования. _ Подраздел: Теплофизические свойства веществ. Регистрационный код публикации: 2tp-b36 Поступила в редакцию 10 ноября 2002 г. УДК 537.33 ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОРГАНИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ НЕ ИСКАЖЕННЫЕ РАДИАЦИОННЫМ ПЕРЕНОСОМ ЭНЕРГИИ © Габитов Ф.Р., Тарзиманов А.А., Поникарова И.Н. и Шарафутдинов Р.А. Казанский государственный технологический университет. Ул. К. Маркса, 68. г. Казань 420015. Россия. Ключевые...»

«2 1. Цели освоения дисциплины Цель освоения дисциплины Основы супрамолекулярной химии – познакомить магистрантов с современными достижениями одной из стремительно развивающихся областей экспериментальной химии – супрамолекулярной химии, изучающей закономерности образования и устойчивости надмолекулярных ансамблей и структур, играющих важную роль в нанохимии и биологии. 2. Место дисциплины в структуре ООП вуза Для изучения дисциплины Основы супрамолекулярной химии студент должен обладать...»

«КАФЕДРА МЕТОДИКИ ПРЕПОДАВАНИЯ ХИМИИ МОСКОВСКОГО ИНСТИТУТА ОТКРЫТОГО ОБРАЗОВАНИЯ ОКРУЖНОЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ЗАПАДНОГО ОКРУЖНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕПАРТАМЕНТА ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА МОСКВЫ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №37 ЗАПАДНОГО ОКРУЖНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕПАРТАМЕНТА ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ МАТЕРИАЛЫ КРУГЛОГО СТОЛА НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНИВАНИЮ КАЧЕСТВА ШКОЛЬНОГО ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 24 ноября...»

«1. Информация из ГОС В ГОС дисциплина не предусмотрена 1.1. Вид деятельности выпускника Дисциплина охватывает круг вопросов относящиеся к виду деятельности выпускника: производственно-технологическая, проектная. 1.2. Задачи профессиональной деятельности выпускника В дисциплине рассматриваются задачи профессиональной деятельности выпускника: – организация входного контроля сырья и материалов; – контроль за соблюдением технологической дисциплины; – исследование причин брака в производстве и...»

«ВВЕДЕНИЕ Сегодня, полагаясь на фармакологию и врачей, неко торые из нас стали забывать о том, что лечит Природа, а медицина ей лишь помогает. Со многими заболевания ми организм в состоянии справиться сам, поскольку обладает естественными защитными силами. Надо только вовремя поддержать его, и самыми надежными помощ никами в этом могут стать лекарственные растения — неоднократно испытанные средства, применявшиеся для лечения. Давно доказано, что практически все лекарственные растения, которые...»






 
© 2014 www.kniga.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Книги, пособия, учебники, издания, публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.