Способ поиска перспективных площадей на обнаружение месторождений бора

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Реслублии

<и 911429 (63) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 05.1 078 (21) 2949730/18-25 с присоединением заявки М (51)М. Кл.

6 01 Ч 9/00

5Ъаударетаенный квинтет

СССР пв аелам нэабретеннй н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 070382, Бюллетень М 9 (53) УДК550.83 (088.8) Дата опубликования описания 07,0332

Л.В. Бершов, Я.С. Марфунин и А.В. Сп (72) Авторы изобретения (7t) Заявитель

Институт геологии рудных месторождений, минералогии и геохимии АН СССР (54) СПОСОБ ПОИСКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ПЛОЩАДЕЙ

НА ОБНАРУЖЕНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БОРА

Изобретение относится к минералого-геохимическим методам поисков и может быть использовано при поисках месторождений бора.

Известны способы поиска перспективных площадей на обнаружение борной минерализации путем отбора проб силикатов с последующим установлением в них бора химическим анализом $1).

Недостатком этих способов является трудоемкость и низкая чувствительность химического анализа на бор, обычно меньшая минимально аномальных содержаний бора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ поиска перспективных площадей на обнаружение месторождений бора путем отбора проб минераловиндикаторов с последующим установлением в них бора, причем в качестве минералов-индикаторов используют сил ликаты, а бор устанавливают спектральным методом анализа 2) Недостатком этого способа является ограниченная область его использования, связанная с тем, что минералами индикаторами являются только силикаты, установление бора в которых требует методов анализа, имеющих высокую чувствительность. Установление бора даже спектральным анализом в силикатах зачастую невозможно, поскольку чувствительность спектрально1О ro метода на бор 1 ° 10 i т.е надежность такого способа поиска низка.

Известный способ обладает также длительностью и трудоемкостью, связанными с тем, что обнаружение бора

О в минералах-индикаторах спектральным методом анализа предусматривает необходимое измельчение пробы до мелко1 дисперсных порошков.

Цель изобретения — расширение возможностей способа и повышение надежности поиска при одновременном,го ускорении.

3 91142

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, предусматривающему отбор проб минералов, в качестве минералов-индикаторов используют ангидрит или кальцит и по наличию ион-радйкала (B0gj< - судят о перспективности данной площади на обнаружение месторождения бора.

Наличие ион-радикала fB0 3 устанавливают электронным парамагнитным резонансом (ЗПР).

Способ осуществляют следующим образом, В обследуемом районе отбирают пробы ангидрита или кальцита, по- возможности мономинеральные, без использования специальных методов выделения мономинеральных фракций и устанавливайт наличие jBOyj ЭПР-анализом. Наличие в спектре ЭПР линий поглощения от борсодержащего радикала (ВОЯ является однозначным доказательством вхождения бора в структуру минерала и служит прямым поисковым признаком борной минерализации. Анализ ЗПР ee" дут следующим образом. Берут из одной пробы две навески по 100 мг, одну измельчают до фракции 0,25-0,5 мм и помещают в кварцевой ампуле в резонатор. На помещенный в резонатор образец накладывается постоянное магнитное поле, ориентированное перпендикулярно 84-полю. Если же в процессе отбора удается сделать монокристаллическую выколку ангидрита или . кальцита величиной не менее 3-5 мм

ro ее измельчать не следует. В этом случае спектр ЭПР получают по стандартной методике; принятой для понокристалла. Использование таких. необ" работанных проб является предпочти"

40 тельным, поскольку в процессе измельчения природные электронно-дырочные центры будут претерпевать изменения и их естественная концентрация может снижаться.

Пример 1. 8 районе предпо- лагаемой борной минерализации были отобраны пробы ангидрита и в них с помощью ЭПР-анализа было установлено наличие ион-радикала (ВОЯ . Из точек проявления ангидрита было отобрано десять проб (5+5 дубликатов).

Вес проб варьировался в широких пределах от 10- 15 до 50-60 мг. Представленные пробы визуально были мономинеральными обломками зерен ангидрита.

Для проведения ЭПР-анализа были из каждой пробы выбраны спайные по воз9 ф можности монокристаллические выколки размером от 2x 2 х 3 до Зх Зх 5 мм.

Съемка спектров ЭПР проводилась на спектрометре РЭ-1301. Был обнаружен характерный квартетный спектр 8 (основной изотоп В""). Для однозначной оценки наличия радикал-иона fBOyj были выполнены съемки спектра ЭПР при температуре жидкого азота (77 К) и был разрешен В" (распространенность

его 18,87. ). Было доказано наличие спектра ион-радикала )BOY) а это свидетельствует о перспективности данной площади на обнаружение месторождения бора.

Пример 2. В тех же пробах, что и в примере 1, кальцита или ан-, гидрита было установлено наличие ион-радикала (ВОЯ ЭПР-анализом.

ЗПР-анализ ведется следующим образом. Были отобраны дубликатные .навески и измельчены до фракции 0,250,5 мм. Образцы помещались в кварцевой ампуле в резонатор спектрометра и далее снимались спектры. (ВОЯ .Результаты приведенных измерений свидетельствуют о наличии радикала ° . ВО ), что.позволяет судить о перспективности данной площади на обнаружение борного месторождения.

Основными признаками, позволившими создать предлагаемый способ поиска является установление новых минералов-индикаторов кальцита и ангидрита и наличие в них ион-радикала

jBOg характеризующегося дырочным парамагнетизмом.

Установлено„существование алектрону<ых или дырочных центров в природных минералах, несущих информацию о происхождении оруденения, а также установлено существование изоформного вхождения бора в ангидрит и кальцит, тогда как раньше считалось,что бор не может входить в эти минералы изоморфно.

Все это важно для реализации изобретения, поскольку бор не пара-.. магнитен и определять его методом

ЭПР до установления электронно-дырочной проводимости в минералах и наличии изоморфного вхождения (ВОЯ в кальцит и ангидрит не представлялось возможным.

Характеристические параметры сигнала ЭПР .борных радикаЛов (ВОф позволяет проводить быструю (в течение

5-8 мин) регистрацию спектра, расшифровка которого не вызывает затруд5 911429 нений. При необходимости можно выполнить и количественные изменения концентрации изоморфного бора. Для этих целей удобнее использовать сдвоенный резонатор, позволяющий совместить S измерение пробы и этанола °

Отмечаются в спектре четыре линии

СТС сверхтонкой структуры от изотопа

В (спин 1 (В ) = 3/2, магнитный момент,и = 2,68) и 7 линий от В" - 10 (спин 1 (В"Q = 3,,и. = 1,8). По данному спектру можно сделать вывод о наличии радикала (ВО: ) в кристаллах (поскольку среди элементов, распространенных в природе, йет ни одного, име- 1S ющего такие же параметры, как у бора).

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить надежность поисков бора, а также удешевить и ус- 20 корить поисковые работы. .Кроме того, предлагаемый способ дополнительно позволяет определять форму нахождения бора в минералах, а это помогает устанавливать генезис 2S борного оруденения, а также уточнять пути миграции бора в экэогенных и эндогенных условиях, что создает возможность выявления новых минералов-индикаторов борной минерализации, 30 помимо уже установленных ангидрита и кальцита.

Надежность предлагаемого способа поисков была подтверждена обнаружени ем собственных минералов бора - датолита и данбурита при исследовании района предполагаемого борного оруденения.

Формула изобретения

1. Способ поиска пврспективных площадей на обнаружение месторожде" ний бора путем отбора проб минералов-индикаторов, о т л и ч а ю щ и й" с я тем, что, с целью расширения воэможностей способа и повышения надежности поиска при одновременйом его ускорении, в качестве минераловиндикаторов используют ангидрит или кальцит и уо наличию в них ион-ради" кала (80 судят о перспективности данной площади. на обнаружение месторождения бора.

2. Способ по и. 1, о т л и ч à юшийся тем, что наличие ион-радикала (80g устанавливают путем электройного парамагнитного реэонан" са.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Типоморфизм минералов и его . практическое значение. M .., "Недра";

1972, с. 31.

2. Там же, с. 91 (прототип).

Заказ 1118/36 Тираж 719 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

Составитель M. Кузин

Редактор Л. Филиппова ТехредЕ,Харитончик Корректор Ю.Макаренко