Литогеохимические методы поисков

Эффективность геохимических методов поисков и достоверность полученных при этом результатов зависит как от методики проведения этих работ, так и от качества выполненных аналитических работ. Качество анализов определяется их точностью, правильностью, сходимостью и воспроизводимостью. Обобщенной характеристикой качества анализов является точность (рис. 25).

Рис. 25. Обобщенная характеристика качества анализов.

Количественной характеристикой качества анализов является погрешность. Высокой точности анализа соответствует малая погрешность и наоборот. Сходимость и воспроизводимость количественно оценивается «погрешностью сходимости» и «погрешностью воспроизводимости». Типичный пример «погрешности воспроизводимости» — погрешность устанавливается при межлабораторных анализах. Погрешность воспроизводимости в одной и той же лаборатории устанавливается по результатам повторных анализов одним и тем же методом в разное время или в одно и тоже различными аналитическими методами.

Для геохимических поисков различие погрешностей сходимости и воспроизводимости имеет принципиальный характер, так как точность результатов анализов геохимических проб, выполненных в различных лабораториях или в одной и той же лаборатории различными методами (или в разное время), должна быть охарактеризована погрешностью воспроизводимости.

Необходимо учитывать, что погрешность сходимости отражает лишь средний уровень случайных погрешностей, в то время как погрешность воспроизводимости включает также неисключенные остатки систематических погрешностей. Поэтому погрешность воспроизводимости обычно больше погрешности сходимости.

Погрешностью называется отклонение результата анализа от истинного значения измеряемой величины. Поскольку последнее всегда неизвестно, вместо него принимается значение величины, полученной более качественным методом.

По природе погрешностей различают случайные и систематические погрешности. Случайная погрешность — погрешность, составляющая погрешности результатов анализов, произвольно изменяющаяся при повторных анализах в одинаковых условиях. Систематическая погрешность — составляющая погрешности результатов анализов, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных анализах в одинаковых условиях. Эта погрешность может быть в значительной степени исключена введением поправок.

Промахи, обусловленные путаницей в нумерации проб, ошибочным положением запятой в десятичном написании результатов и другими причинами, подлежат исключению из данных анализов.

В практике геохимических поисков большое значение имеет предел обнаружения используемых аналитических методов, так как значительная часть элементов, определяемых в геохимическом поле, характеризуется содержаниями, близкими к пределам их обнаружения. Под пределом обнаружения анализируемой величины понимается ее наименьшее значение, которое может быть надежно определено данным методом.

При выполнении анализов обязательным является внутренний и внешний контроль анализов (по 3%).

В качестве основных методов анализа на производстве до сих пор используются приближенно-количественный спектральный анализ на 20—40 элементов и спектрозолотометрический для определения золота. Их преимущества — относительная дешевизна и экспрессность. Однако для решения актуальной на сегодня задачи выявления скрытого оруденения эти методы уже не обладают необходимым пределом обнаружения и воспроизводимостью. В ряде организаций уже начался переход на масс-спектроскопию с индуктивно связанной плазмой (ICP MS). Эта методика, используемая сегодня во всех развитых странах, позволяет оперативно определять концентрации практически всех элементов и даже их изотопов с максимально высоким пределом обнаружения.

Для решения частных задач широко используются также атомноабсорбционный, рентгенофлуоресцентный, нейтронно-активационный и другие виды анализов.

В зависимости от масштаба проявления рудного процесса принято выделять следующий иерархический ряд металлогенических единиц:

• 1. Рудные тела < 1 км²;
• 2. Месторождения 1—10 км²;
• 3. Рудные поля и узлы 10—100 км²;
• 4. Рудные районы 100—1000 км²;
• 5. Металлогенические зоны 1000—10 000 км²;
• 6. Металлогенические провинции 10 000—100 000 км².

В настоящее время наибольшее применение при среднемелкомасштабных исследованиях имеют геохимические поиски при ГДП-200. Объектами поисков при ГДП-200 являются рудные узлы и поля в пределах рудных районов.

В настоящее время модели первичных геохимических ореолов, которые можно использовать для прогнозирования и поисков оруденения, разработаны только для объектов рангов рудных тел и месторождений. Что касается рудных узлов и полей, то достаточно полной информации о строении первичного ореола такого ранга пока нет. Предполагается, что аномальные геохимические поля рудных узлов и полей представляют собой определенное сочетание ореолов рудных тел и зон рассеянной минерализации (фиксирующих рудоконтролирующие структуры).

Объектом геохимических методов поисков является, таким образом, рудогенное аномальное геохимическое поле, параметры которого должны быть описаны в прогнозно-поисковой модели.

Прогнозно-поисковая модель — это воображаемая пространственная фигура правильной формы, в пределах которой сосредоточен весь комплекс свойств, соответствующих скоплениям полезных ископаемых и выделяющих эту фигуру на фоне окружающей геологической среды.

К обязательным моделеобразующим признакам относятся:

• 1. Вид объемной фигуры (плитообразная, объемная, стержневая).
• 2. Форма в проекции на дневную поверхность (круглая, овальная, линейная).
• 3. Положение рудной зоны в модели. Учитывая развитие гидротермального процесса снизу вверх, рудная зона должна находиться в нижней части модели.
• 4. Масштабы развития рудного процесса, из которых можно выделить три типа моделей:
  • а) совокупность мелких изолированных рудопроявлений;
  • б) группа относительно обособленных месторождений среднего масштаба;
  • в) рудные поля с интенсивным развитием рудного процесса, включающие крупные месторождения с хорошо выраженными закономерностями их размещения в единых структурах.
• 5. Неоднородности геохимического поля могут быть связаны как с концентрационной зональностью оруденения (постепенное уменьшение содержаний по мере удаления от руды), так и со структурно-геологическими особенностями вмещающей среды (рис. 26).

Рис. 26. Модель концентрационной зональности аномального геохимического поля

В реальности эта картина искажается из-за наличия геохимических барьеров, зон повышенной проницаемости, разломов и т. д. В ряде случаев это повышает вероятность обнаружения рудоносных зон (вдоль рудоконтролирующих разломов аномальное геохимическое поле может распространяться достаточно далеко от источника).

По степени проявленности в геохимическом поле объекты поисков и соответствующие им модели можно подразделить следующим образом (рис. 27):

• 1) выходящие на эрозионную поверхность своим аномальным геохимическим полем;
• 2) выходящие под чехол рыхлых отложений своей рудоносной зоной с образованием вторичных ореолов;
• 3) выходящие рудоносной зоной на древний эрозионный срез и перекрытые более молодыми отложениями, с образованием в них вторичных ореолов;
• 4) скрытые (слепые), рудоносная зона которых никогда не была эродирована и не проявлена во вторичных ореолах.

Рис. 27. Степень проявленности поисковых геохимических моделей