Способ поисков рудных месторождений по искусственно вызванной ртутной дегазации

 

СПОСОБ ПОИСКОВ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПО ИСКУССТВЕННО ВЫЗВАННОЙ РТУТНОЙ ДЕГАЗАЦИИ, включающий отбор газовых проб из верхней части почвенного разреза, накопление ртути на золотом сорбенте с последующей десорбцией и определением ее содержания, о т л и ч а ющ и и с я тем, что с целью повышения глубинности и достоверности поиска, отбор проб почвенного воздуха на участке поисков осуществляют после возбуждения горных пород упругими колебаниями.

ае (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ CNNIIN

РЕСПУБЛИК

369G 01 V 0

» л

ГОСУДАРС ПЗЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ .

l .-j ...: 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

»1 "»

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21) 3380069/18-25 (22) 07.01.82 (46) 15.12.83. Бюл. Ф 46 (72) Г.A. Долгих, М.И. Политиков и В.Ф. Кривченко (71) Казахский филиал Всесоюзного научно»исследовательского института разведочной геофизики Научнопроизводственного объединения

"Рудгеофизика" (53) 550.84(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 602904, кл. G 01 V 9/00, 1977.

2. Методика измерений паров ртути при поисках ртутных месторождений (методические рекомендации), Составитель Фурсов. М., 1975,.с. 1235 (прототип), (54).(57) СПОСОБ ПОИСКОВ РУДНЫК

МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПО ИСКУССТВЕННО ВЫЗ.ВАННОЙ РТУТНОЙ ДЕГАЭАЦИИ, вкйючающий отбор газовых проб из .верхней части почвенного разреза, накопление ртути на золотом сорбенте с

:последующей десорбцией и определением ее содержания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения глубинности и достоверности поиска, отбор проб почвенного воздуха на участке поисков осуществляют после возбуждения горных пород упругими колебаниями.

1061093

Изобретение относится к области геохимических методов поисков рудных месторождений и может быть использовано для выявления эндогенных месторождений, локализующихся в различных структурных условиях со скрытым и скрыто-погребенным характером залегания рудных тел. Способ может быть применен в комплекте, с геофизическими методами, а также . при разбраковке литохимических аномалий.

Известен способ ртутометрических поисков рудных месторождений по содержанию свободных и сорбированных почвой паров ртути. заключающийся в нагреве почвенного слоя до температуры, обеспечивающей выделение сорбированной в нем ртути с последукщим определением ее содержания f1)

Недостатком способа является отсутствие предварительного обогащения ртутных паров на золотом сорбенте, что приводит к появлению ложных сигналов, вызываемых минеральными и органическими частичками, водяными парами и газами, которые возгоняются совместно с парами ртути при нагреве почвы. Появление ложных сигналов ведет в конечном счете к низкой достоверности, глубинности и эффективности поисковых работ.

Наиболее близким к данному является способ поисков рудных месторождений по содержаниЮ паров ртути в почвенном воздухе, заключающийся в откачке проб почвенного воздуха иэ шпура глубинной 0,3-0,5 м с помощью конусного зонда, накоплении ртути на золотом сорбенте, десорбции ртути путем электронагрева сорбента и измерении ее концентраций на атомно-абсорбционном спектрофотометре (2) .

Недостатком способа является ограниченная информация, получаемая лишь по свободным парам ртути в .почвенном воздухе, что создает значительные трудности при интерпретации и разбраковке аномалий и приводит к низкой глубинности поисков и недостаточной достоверности получаемых результатов.

Цель изобретения - повышение глубинности и достоверности поис-. ков рудных месторождений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу поисков рудных месторождений по содержанию паров ртути в почвенном воздухе, включающему отбор газовых проб из верхней части почвенного разреза, накопление ртути на золотом сорбенте с последующей десорбцией и определением ее содержания, отбор проб почвенного воздуха на участке

1 поисков осуществляют после возбуждения горных пород упругими колебаниями.

Изобретение основано на искусственной ртутной дегазации рудных тел и их ореолов рассеяния, вызываемой упругими колебаниями, генерируемых, например, взрывами, При этом в породах надрудного пространства возникают устойчивые во времени интенсивные потоки гаэообраз10 ной ртути, диффундирующие в направлении от кровли рудных залежей к дневной поверхности, где и обнару живают своим .проявлением местоположения скрытых рудных скоплений.

На искусственную дегаэацию рудных тел косвенно указывает естественная возгонка паров ртути. При этом основными факторами, определяющими процесс массопереноса природных газов в земной коре, являются градиенты давления, концентрации и температур.

Искусственно вызванные в горных породах колебания упругих волн, как и обусловленные тектофизическими силами локально возникающие в них напряжения, приводят к аналогичным изменениям параметров укаэанных градиентов — явлению дегазации в земной коре и образованию высокоподвижных газортутных потоков. При этом следует ожидать, что в процессе массопереноса ртути, в отличие от указанных условий пробоотбора, будут вовлечены все формы нахожде35 ния газообразной ртути в рудовмещающих и перекрывающих образованиях: свободные, сорбированные и окклюдированные пары ртути, а также первичная (эндогенная) ртуть, нахо4Q дящаяся в газообразной форме в закрытых порах, в микровключениях и промежутках кристаллов в рудах и первичных ореолах., Глубины и возникновения искусственной дегазации при

45 упругих колебаниях, возбуждаемых взрывными источниками, весьма значительны. В этих условиях дегазирующиеся рудные тела и их первич ные ореолы как бы проецируются газортутными потоками на дневную поверхность.

Таким образом, кроме глубинности и достоверности поиска рудных месторождений создается воэможность предсказывать параметры .распространения скрытых рудных сноплений в горизонтальных направлениях.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для осуществления способа.

6О На фиг. 1 обозначено: источник упругих колебаний 1, направление распространения упругих волн 2, скрытое рудное тело 3, направление вызванного потока 4 паров газообраз6 ной ртути к дневной поверхности 5, 1061093 ба почвенного воздуха прокачивается через золотой струнный сорбент

8 в установленном объеме, контролируемом ротаметром 9. После прокачки пробы и накопления ртути на 0 сорбенте краны 14 и 15 устанавливаются в положение Б-Б для проведения измерения концентрации ртути.

С этой целью включают отжиг сорбента 8 на блоке питания 12 с одновременной прокачкой атмосферного воздуха через фильтр-поглотитель ртути 13. Десорбированные с сорбента

8 пары ртути, прокачиваемые насосом 10, поступают в электронный измерительный блок-фотометр 11 для

20 определения ртути с учетом поправочного коэффициента.на вариацию.

Способ опробован и дал положи° тельный эффект на золоторудном объекте, расположенном (фиг. 2)

25 среди кислых вулканогенных пород, где дальнеприносные валунно-галечные образования 16, мощностью до

40 м, кора выветвивания по кислым эффузивам 17, профили наблюдений

gp,ñ их номерами и номерами пикетов.

18, изоконцентраты паров ртути в почвенном воздухе в 9 ° 10 9 мг/л

19, максимальные значения концентраций 20, площадь предполагаемого

З5 распросT анения промышленно ценных руд 21, которая, по-видимому, ограничена изоконцентратами паров ртути (300-1000) .10 мг/л и большими значениями, граница распространения пород 22, местоположение источника упругих колебаний (в данном случае им служил взрыв) 23. . Объект находится в начальной стадии оценки глубоким колонковым бурением и относится к сложному для

45 выявления бессульфидному типу оруднения в зонах окварцевания с тонкодисперсным золотом. Вся площадь объекта, кроме небольшой части в ювао-восточном углу, погребена под

5О рыхлыми образованиями значительной .мощности. На фиг. 2 представлены два варианта (А и Б) площадной гаэо,ртутной съемки по почвенному возду,.ху. Вариант A отражает результаты, 55 полученные до взрыва, в условиях ненарушенного равновесия в газообмене между литосферой и атмосферой, вариант,Б — после возбуждения упругих колебаний взрывом в условиях нарушенного равновесия и вызванной искусственной дегазации

Реализация способа показала, что над,погребенным золоторудным объектом фиксируется контрастный газортутный ореол, который по про65 стираиию оказался в три раза боль-Производят возбуждение упругих коколебаний, в качестве источника .которых может быть взрыв, механический или электрический ударник, вибратор, мощность источника определяется площадью исследуемого участ« ка. Возбуждение упругих колебаний осуществляют в мелкой скважине (глубиной до 3 ... 5 м) либо горной выработке легкого типа (шурфе). Возникшие упругие колебания 2, распро-, страняясь от источника, воздействуют на скрытое рудное тело 3 и его ореолы рассеяния и вызывают тем сагазоотборный зонд 6 с пылеулавливающим фильтром 7, золотой струнный сорбент 8, ротаметр 9, установленный между сорбентом 8 и вакуумным насосом 10, измерительный блок-фотометр 11, блок питания 12, фильтр-поглотитель ртути 13, трехходовые краны 14 и 15. Блок питания 12 подключен к блоку-фотометру 11 и сорбенту 8.

Примером осуществления может быть такая последовательность опе- . раций.

Заведомо в бесперспективном месте исследуемого участка выбира,ют контрольную площадку для наблю+ дений за вариациями геохимического ,фона паров ртути в почве. Наблюдения за изменением фона ведут в течение всей рабочей смены с перерывами между измерениями 0 5-2 ч в зависимости от характера вариаций.

Возбуждение упругих колебаний в грунте на участке вызывает (помимо интенсивной дегазации от скрытых рудных тел) слабую дегазацию вмещающих пород, которая обуслов..ливает заметное повышение фоновых концентраций паров ртути в почвенной атмосфере. По данным вариа-, ций фона рассчитывается для того или иного периода рабочей смены поправочный коэффициент относительно нормального фона. Начало площадных измерений после возбуждения упругих колебаний на участке опре- деляется по резкому повышению фона. На прекращение измерений указывает снижение концентрации паров ртути на контрольной площадке до обычного фона, что означает прекращение вызванной дегазации, которая оказывается устойчивой в течение многих часов и благоприятствует ходу работы.

Таким образом, все измерения на площади выполнены и зафиксированы относительно одного уровня - нормального фона.

На профиле наблюдений газортут-! ный. зонд 6 (фиг. 1) с пылеулавли.вающим фильтром 7 вдавливается на . точке измерения в шпуровое отверс-.

:тие сразу. же после его проход и на глубину 0,3 ... 0,5 м. мым дегаэацию паров ртути, потоки

4 которой мигрируют к дневной поверхности 5.

С помощью вакуумного насоса 10 при положении A-A кранов 14 и 1,5 проi 1061093

Фиг.2

М-6/: 7Ю

0 Д/7 Id ЯЦФУ (ЯЯФ ЯЯО ЕЯФ (" )

Составитель А, Петраш

Редактор О. Колесникова ТехредИ.Костик КорректорА. Тяско

Заказ 10035/49 Тираж 710 Подписное

Вниипи Государственного комитета сСсР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ше (фиг. 2Б), чем ореол, фиксируемый в условиях ненарушенного равновесия по интенсивности максимальных значений в 10 раз (4800 против

450) 10 мг/л. Полученные результаты (на фиг. 2Б) позволяют сделать следующие выводы, которые не видны на фиг. 2А> Рудное тело метасоматитов с золотой минерализацией простирается в северо-западном направлении, размеры его no простиранию.порядка.200 м. Мощность тела не1 постоянная, на юго-востоке она равна 30 м, на сверо-западе 15-20 м.

Интенсивность концентраций паров рту-, ти возрастает в северо-западном нап- равлении, в котором следует ожидать

5 увеличивения содержания полезного компонента. Вся центральная и северозападная часть рудного тела находится в погребенном и, возможно в скрыто-погребенном состоянии. Падение

Щ рудного тела близкое к вертикально-. муа