Способ определения генезиса рудных месторождений

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических

Республик п,940115 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23. 09. 80 (21) 2984218/18-25 (51)М. Кл.

G 01 Ч 9/00 с присоединением заявки РЙ— (23 } П риоритет

1йеуааратееииьй комитет

СССР ао делам изебретеиий и открытий

Опубликовано 30. 06. 82. Бюллетень Фе 24

Дата опубликования описания 30.06.82 (53) УЙК 550 . 84 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г.Ю. Валуконис и Е. M. Гарцуев вся:с .::.

11 тгЯ .".l 3„ „

ЫьЛИ0 1 >

Стахановский филиал Коммунарского горномет института (71) Заявитель (54) СПОСОб ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕНЕЗИСА РУДНЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Изобретение относится к геологоразведочным работам и может быть использовано при поисках месторождений черных металлов, преимущественно железа и марганца.

В настоящее время известно не менее семи промышленных типов месторождений железа, различающихся по происхождению, и два промышленных типа марганцевых месторождений.

При поисках месторождений полезных ископаемых важное значение имеет определение их генетического типа.

Для этих целей все чаще привлекают изотопные исследования.

Известен способ определения генезиса рудных месторождений, в котором отбирают пробы пород из месторождений разных типов, определяют содержание в них химических элементов и их зо изотопный состав. Полученные данные систематизируют и используют в дальнейшем для определения генезиса руд в. районах их поиска (1).

Недостатком этого способа является ограниченная область применения, поскольку в его рамках используют обычно только изотопы водорода, кислорода, углерода и серы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ поиска месторождений полезных ископаемых, в рамках которого по полученным данным определяют генетический тип месторождения сульфидных месторождений. Способ состоит в отборе проб пород, их анализе на содержание и изотопный состав серы сульфидов 2 ).

Недостатком известного способа является ограниченность его применения только для сульфидных месторождений.

Цель изобретения - установление генетического типа руд железо-марганцевои формации.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения ге3 9401 незиса рудных месторождений, основанном на отборе геологических проб и определении в их составр содержания рудных элементов и их изотопного состава, определяют изотопный 5 состав железа и по величине изотопных отношений Fe+/Fe 4 и / или

Fe /Fe++ судят о генетическом типе

6 7 месторождения.

Способ-основан на следующих пред- 10 посылках.

Известны четыре стабильных изотопа железа с массами 54, 56, 57 и 58.

Их относительные распространенности соответственно равны, 4: 5,82; 91,66; I5

2,18 и 0,33. Из условий различия в массах и распространенности наибо-. лее полезными для геохимических целей являются изотопные отношения Fe /Fe и Fe /Fe . 20

В природных условиях фракциони рование изотопов железа происходит при переходе ионов железа в раствор (и выпадении из растворов) в реакции замещения с марганцем, при био- 2> химических (отложение железа железобактериями, бактериальное окисление сульфидов} и других процессах.

Изотопный состав железа четко меняется в зависимости от генетичес- 30 кого типа железных и марганцевых руд.

Различные генетические типы руд характеризуются различными значениями изотопных отношений. Наиболее "легкий" изотопный состав железа у озерно-болотных руд, где изотопное отношение Fe+/Fe+ не превышает 0,340,35, а отношение Fe+/Fe - 15,415,5. Наиболее "тяжелое" железо в месторождениях магматического и кон- щ тактометаморфического происхождения, где изотопные отношения соответственно равны 0,38-0,39 и 15,8-15,9.

:Иесторождения других генетических типов по изотопному составу железа 4 занимают промежуточное поражение, С целью подтверждения изменения изотопного состава железа под воздействием биологического окисления ставят специальные опыты. Окислению подвергают пирит Турьинского рудника. В перколаторы помещают по 20 г измельченно.го минерала с размером частиц менее

1 мм. Руду заливают 250 мл дистиллированной воды, содержащей сульфат аммония и фосфорнокислый калий, рК

ВНИИПИ Заказ 4662/68

Объект

15,8

Исходный пирит 0;38

Раствор в опытном перколаторе

15>5

0,35

Таким образом, экспериментально прослежено изменение изотопного состава железа в генетическом ряду

"пирит гидротермального происхождения/железо биохимического генезиса".

Реализация способа ясна из формулы изобретения.

Предлагаемый способ позволяет расширить рамки применения известной методики и, в частности, в некоторых случаях позволит достаточно однозначно разделять месторождения железа по происхождению, например химическому или биохимическому и т.д. формула изобретения

Способ определения генезиса рудных месторождений, основанный на отборе геологических проб и определении в их составе содержания рудных элемен тов и их изотопного состава, о т— л и ч,а ю шийся тем, что, с целью установления генетического типа руд железо-марганцевой формации, определяют иэотопный состав железа и по величине изотопных отношений

Fe>/Fe + и/или Fe /Fe +судят o генетическом типе месторождения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Сауков А.А. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. И., ИГУ, 1963, с. 229.

2. Авторское свидетельство СССР

11, 685020, кл. G 01 V 9/00, 1980 (прототип).

Тираж 717

Подписное

15 1 доводят серной кислотой до 3,5. В опытный перколатор добавляют культуру Тиобациллус феррооксиданс, в контрольный перколатор в качестве антисептика вводят тимол (там может идти только химическое окисление). На сороковые сутки в присутствии бактерий выщелочено 1658 мг железа, .в стерильном контроле - всего 11 мг.

Изотопные составы железа исходного пирита, а также железа, выделенного иэ раствора в опытном перколаторе . приведены в таблице. филиал ППП "Патент", г, Уж ород, ул. Проектная, 4