5B070600 специальность «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» Поиски и разведка месторождений полезных

5B070600
специальность «Геология и разведка месторождений
полезных ископаемых»
Поиски и разведка месторождений полезных
ископаемых
Автор: ст.преподаватель кафедры ГиГ
Марченко И.А.
КарГТУ
Горный факультет
Кафедра ГиГ
2013
МЕТОДЫ ПОИСКОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
1.Поисковые работы
2.Особенности поисковых работ
3.Виды поисковых работ
4.Методы геохимических исследований
5.Минералогические работы
6.Палеонтологические работы
7.Геоморфологические работы
8.Геофизические исследования
1.Поисковые работы
Поисковые работы проводятся с целью
выявления и оконтуривания перспективных
участков
и
рудопроявлений
полезных
ископаемых, оценки прогнозных ресурсов,
предварительной геолого-экономической оценки
и обоснования дальнейших геологоразведочных
работ.
ОСОБЕННОСТИ ПОИСКОВЫХ РАБОТ
Работы этой стадии имеют следующие особенности:
1) объектами исследований при поисковых работах являются
перспективные части бассейнов, рудных районов и узлов,
рудные поля или их части, выявленные при региональных
геолого-геофизических и геолого-минерагенических исследованиях масштаба 1:200000 и 1:50000 и других работах.
Поисковые работы могут производиться также на ранее опоискованных площадях, если это обусловлено изменением представлений о геологическом строении и рудоносности перспективных площадей, изменением конъюнктуры минерального
сырья, увеличением глубинности исследований или внедрением современных более эффективных технологий поисковых
работ и обработки их результатов;
2) в зависимости от сложности геологического строения
территории,
формационного
типа
прогнозируемого
оруденения и глубинности исследований поиски могут
проводиться в масштабах 1:50000 - 1:10000. Они включают
комплекс
геолого-минерагенических,
геофизических,
геохимических и других методов исследований с проходкой
поисковых скважин и горных выработок. Для поисков
скрытых и погребенных месторождений используется
бурение в сочетании со скважинными геофизическими и
геохимическими исследованиями. Рациональный комплекс
методов
формируется,
исходя
из
особенностей
геологического
строения
объекта,
ландшафтногеохимических условий производства работ и накопленного в
отрасли опыта применения прогнозно-поисковых комплексов
для
различных
видов
полезных
ископаемых
и
промышленных типов месторождений;
3)
по
совокупности
полученной
геологической,
геофизической и геохимической информации и на основе ее
комплексной интерпретации выделяются перспективные
аномалии, участки. Проверка природы геофизических и
геохимических аномалий, вскрытие, опробование и изучение
проявлений тел полезных ископаемых осуществляются
горными выработками и поисковыми скважинами;
4) основным результатом поисковых работ является геологически обоснованная оценка перспектив исследованных площадей. На выявленных проявлениях полезных ископаемых оцениваются прогнозные ресурсы категории Р 2 и Р 1 , которые
определяются путем сопоставления с промышленными месторождениями-аналогами, по диаграммам "браковочные кондиции" и расчетами по укрупненным технико-экономическим
показателям. По материалам поисковых работ составляются
геологические карты опоискованных участков в соответствующем масштабе и разрезы к ним, карты результатов геофизических и геохимических исследований, отражающие геологическое строение и закономерности размещения продуктивных
структурно-вещественных комплексов. В отчете приводятся
основные результаты работ, включающие геолого-экономическую оценку выявленных объектов по укрупненным показателям, и обоснованные соображения о целесообразности проведения дальнейших геологоразведочных работ;
Кларки химических элементов - важные
геохимические константы, широко используемые
не только в теоретической, но и в прикладной
геохимии, в учении о рудных месторождениях и
других науках о Земле.
Установлена прямая зависимость между кларком
элемента в земной коре, его содержанием, а также
глобальными и провинциальными запасами в
рудах.
5) выявленные и положительно оцененные проявления включаются государственными органами в фонд объектов, подготовленных для постановки дальнейших геологоразведочных
работ.
3.ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Это процессы миграции химических элементов
сфер Земли.
Наиболее изучены геохимические процессы в
литосфере, гидросфере и нижних слоях
атмосферы.
Геохимические процессы включают явления
концентрации
и
рассеяния
химических
элементов.
С первыми связано образование месторождений
полезных ископаемых.
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПОИСКОВЫХ РАБОТ
1.Геохимические исследования
2.Минералогические работы
3.Литолого-петрографические работы
4.Палеонтологические исследования
5.Геоморфологические работы
6.Гидрогеологические и инженерные работы
7.Геофизические работы
8.Геокартирование
Со вторыми — вторичных ореолов рассеяния
месторождений на изучении которых основаны
геохимические методы поисков.
В зависимости от формы миграции химических
элементов различают механические, физикохимические, биогеохимические и техногенные
геохимические процессы и их сочетания.
ГЕОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
основаны на изучении закономерностей пространственного
распределения химических элементов или их природных соединений в литосфере, гидросфере, атмосфере и живом
веществе. В природе элементы обычно рассеяны и распределены неоднородно. В отдельных участках-так называемых аномальных зонах, или аномалиях, -их содержание значительно
превышает среднее (фоновое).
Рудные тела - участки с наибольшим содержанием полезных
компонентов-как правило окружены ореолами аномальных
концентраций рудных и сопутствующих им элементов, которые образуются одновременно с рудными телами (первичные
геохимические ореолы рассеяния).
При разрушении месторождений в результате миграции элементов формируются вторичные геохимические ореолы.
Ореолы значительно превышают размеры рудных тел и нередко расположены ближе к поверхности, что облегчает их обнаружение. Количественный анализ ореолов рассеяния позволяет
охарактеризовать рудные тела и в ряде случаев оценить запасы
полезных ископаемых. В геохимических методах поисков
оценивают концентрации ряда характерных для данного
месторождения элементов – индикаторов, аномальные
концентрации которых могут незначительно отличаться от
геохимического фона.
Металлометрическая съёмка-литохимическая съёмка, металлометрия, - один из основных видов геохимических поисков
полезных ископаемых по первичным или вторичным ореолам
рассеяния. Заключается в отборе проб по сети, соответствующей детальности (масштабу) съёмки, из коренных пород или
рыхлых отложений (наносов) и последующем их анализе.
При этом используют высокочувствительные методы анализа,
позволяющие определять одновременно несколько элементовэмиссионный спектральный анализ, абсорбцион-ный, гамма спектральный, рентгеноспектральный, метод глу-бинной
литогеохими , метод поисков по металлоорганическим формам
нахождения элементов, термомагнитный геохимичес-кий
метод (ТМГМ). метод диффузионного извлечения элементов,
сорбированных почвой (МДИ), метод определения ионнопарообразных (форм элементов (ИПФ).
Их экспрессность и низкая себестоимость обеспечивают высокую эффективность геохимических методов поисков.
По результатам анализа составляются геохимические карты и
графики содержаний элементов - индикаторов, которые
интерпретируются с учетом геологических, геофизических и
других данных.
.
Наиболее полно разработаны литохимические методы поиска,
основанные на изучении распределения химических элементов
в коренных породах и продуктах их выветривания
Гидрохимические методы поиска основаны на постулате о
пренебрежимо малых содержаниях рудных элементов в атмосферных осадках; в таком случае наличие элементов в речных,
грунтовых и подземных водах можно считать результатом
извлечения их из горных пород.
Гидрохимические ореолы, связанные с рудными телами, выявляют путем анализа проб воды после их высыхания либо после
выделения из них элементов - индикаторов соосаждением или
экстракцией. Иногда показателями оруденения могут служить
низкие значения рН и высокое содержание ионов SO42(сульфидные месторождения), резкое изменение окислительновосстановительного потенциала (например, некоторые типы
урановых месторождений) и так далее.
В атмохимических методах анализируют пробы воздуха, в
т. ч. почвенного. Эти методы применялись сначала только для
поисков нефти и газа, но потом стали использоваться и для
выявления радиогенных аномалий, связанных с распадом
радиоактивных
элементов.
Интенсивно
развиваются
атмохимические методы с применением специальных
датчиков, способных регистрировать пары металлов.
Биогеохимические методы поиска заключаются в выявлении
зон оруденения по увеличению содержания химических
элементов в растениях.
Применение гидрохимического и биогеохимическиого
методов целесообразно в условиях, неблагоприятных для
проведения литохимических поисков.
Физико-химические геохимические процессы
исключительно разнообразны. Эндогенные геохимические процессы протекают при высоких
температурах и давлениях, к ним относятся магматические, гидротермальные и метаморфические
геохимические процессы.
Гипергенные
геохимические
процессы
характерны для земной поверхности и небольших
глубин.
Магматические
геохимические
процессы
протекают в силикатных расплавах (магмах) в
глубоких частях земной коры и верхней мантии, на
земной поверхности и дне океана (при вулканических извержениях).
4.ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ
ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Ниже пояса холодных подземных вод в земной
коре повсеместно распространены горячие и
перегретые воды с температурой от 40 до 500°С.
С их деятельностью связано формирование
разнообразных
гидротермальных
рудных
месторождений — основной источник меди,
свинца, цинка, серебра, ртути и других металлов,
МЕДЬ САМОРОДНАЯ
СВИНЕЦ
ЦИНК
СЕРЕБРО
РТУТЬ
а также различного нерудного сырья (магнезита,
хризотил-асбеста и других).
Гидротермальные
геохимические
процессы
наиболее характерны для верхней части земной
коры — до глубины 8 км, в вулканических районах
они развиваются также на земной поверхности и
на дне океана.
Гидротермальные растворы и руды полигенетичны, происхождение их дискуссионно, среди
источников вод указывают магму, метаморфизм
пород, атмосферные воды.
МАГНЕЗИТ
ХРИЗОТИЛ-АСБЕСТ
5.МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ
ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
это изменение магматических и осадочных
горных пород в земных глубинах под влиянием
высоких температур и давлений, отчасти растворов
и флюидов.
При этом происходит распад первоначальных
минералов и образование новых устойчивых
минеральных видов в соответствии с законами
физико-химических равновесий.
В результате метаморфических геохимичес-ких
процессов глины превращаются в кристаллические сланцы
известняки — в мраморы
кислые изверженные породы — в гнейсы
6.ГИПЕРГЕННЫЕ ГЕОХИМИЧЕСКИЕ
ПОИСКИ
связаны с деятельностью живых организмов, т.е.
носят биогеохимический характер.
Менее распространены геохимические поиски, в
которых деятельность живых организмов
несущественна или отсутствует (галогенез,
криогенез и другие).
7.ГАЛОГЕНЕЗ
Это геохимический поиск концентрации
растворимых солей, обязанный испарению вод.
Они распространены на 1/3 поверхности
материков, были особенно характерны для
кембрийского, девонского, пермского, юрского и
неогенового периодов, с которыми связано
образование разнообразных месторождений
соды, гипсов, поваренной и калийных солей.
МЕСТОРОЖДЕНИЕ СОДЫ
МЕСТОРОЖДЕНИЕ ГИПСА
МЕСТОРОЖДЕНИЕ ПОВАРЕННОЙ СОЛИ
МЕСТОРОЖДЕНИЕ КАЛИЙНЫХ СОЛЕЙ
В современную эпоху галогенез протекает в
соляных озёрах и почвах лесостепей, степей и
пустынь (образование солончаков и солонцов).
С современным и древним галогенезом связано
также накопление многих редких элементов — F,
Br, I, Li, Sr, W и других, имеющих промышленное
значение.
СОЛЯНОЕ МОРЕ
СОЛОНЧАК УЮНИ
СОЛОНЕЦ
8.КРИОГЕНЕЗ
Это геохимические поиски, протекающие при
отрицательных температурах;
Они характерны для районов развития
многолетней мерзлоты и учитываются при
строительстве и эксплуатации горно-рудных
предприятий.
Гипергенез
сульфидных
месторождений
протекает при окислении многих сульфидных руд
вблизи земной поверхности (особенно колчеданов).
При этом образуются серная кислота и
геохимические процессы протекают в сильнокислых условиях. В результате энергично мигрируют многие рудные элементы, формируются
подзоны выщелачивания и так далее.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Геохимия – это наука о чём?
2.Назовите главную теоретическую проблему
геохимии.
3.Назовите
важнейший
методологический
принцип геохимии.
4.Что такое кларки?
5.Дайте определение термину «геохимические
процессы»?
6.Назовите формы миграции химических
элементов
7.Перечислите механические геохимические
процессы
8.Где происходят магматические геохимические
процессы
9.Назовите основной источник формирования
месторождений меди, свинца, цинка, серебра,
ртути
10.Дайте определение термину «метаморфические геохимические процессы»
11. Гипергенные геохимические поиски – это?
12.Дайте определение термину «галогенез».
13. Дайте определение термину «криогенез».
14.При каких условиях образуется серная
кислота?
15.В результате чего формируются подзоны
выщелачивания?
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Москаленко Н.Н.,Буренков Э.К.,Головин
А.А. и др. Прикладная геохимия.Вып.1 2000.
2.
Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Основы
литохимии 2000.
3.
Титаева Н.А. Ядерная геохимия. Изд.2,
исп. доп. 2000.
4.
Былинкин Г.П. Введение в геохимию
горючих полезных ископаемых 2000
1.
Спасибо
за внимание