Литогеохимические методы поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния

Условия применения

Поиски рудных месторождений по их вторичным ореолам и потокам рассеяния проводятся путем систематического отбора литохимических проб по определенной сети для выявления вторичных ореолов и по направлениям современных водотоков, рек и ручьев для выявления потоков рассеяния рудных месторождений.

Проведение литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния в природных условиях, допускающих возможность их применения, является обязательным как на стадии региональных геологосъемочных и геофизических работ, так и на стадии поисков месторождений полезных ископаемых. Целесообразность использования этих методов на разведочных стадиях зависит главным образом от степени корреляции вторичных ореолов рассеяния с коренным оруденением и его первичными ореолами. При достаточно высокой степени такой корреляции по данным изучения вторичных ореолов рассеяния могут решаться те же задачи, что и при использовании метода литохимических поисков по первичным ореолам. Применение литохимических поисков по вторичным ореолам рассеяния рудных месторождений на стадиях разведки может оказаться необходимым в случаях, когда по тем или иным причинам не были своевременно, до начала разведочных работ, оценены фланги и ближайшие окрестности разведуемого месторождения.

Во всех случаях до постановки литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния должно быть проведено районирование территории работ по условиям проведения геохимических работ на основе имеющихся ландшафтно-геохимических, геологических, почвенных и других карт. При недостаточности сведений для такого районирования должны быть организованы работы для получения недостающих материалов.

На подстадии региональных геофизических работ масштаба 1: 200 000 могут проводиться аэрогеохимические съемки (АГСМ), требования к производству которых здесь не рассматриваются. В целях уточнения геологической интерпретации геофизических данных на этой подстадии могут проводиться литохимические поиски по потокам рассеяния, а также отбор литохимических проб по отдельным профилям геофизических съемок. На данной подстадии желательна организация опытно-методических работ. Эти работы проводятся в целях уточнения условий и методики проведения литохимических поисков на следующей подстадии, и выяснения сравнительной эффективности различных видов геохимических поисков в конкретных геологических и ландшафтно-геохимических условиях предполагаемых районов работ.

На подстадии региональной геологической съемки масштаба 1: 200 000 с составлением региональных прогнозных карт одновременно проводятся литохимические поиски по ореолам или потокам рассеяния в масштабе 1: 200 000 или при сложных геологическом строении и (или) ландшафтно-геохимических условиях в масштабе 1: 100 000.

В горных, хорошо расчлененных рудных районах литохимические поиски на данной подстадии должны проводиться путем исследования потоков рассеяния, с опробованием аллювиальных отложений современной гидросети. В равнинных, слабо расчлененных открытых складчатых районах с неотчетливо выраженными путями современного стока литохимические поиски следует проводить по вторичным остаточным ореолам рассеяния путем опробования элювио-делювиальных образований.

Главной задачей литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния на данной подстадии геологоразведочных работ является получение общей геохимической и металлогенической характеристики исследуемого района и выявление площадей, годных для постановки более детальных работ следующей подстадии.

Литохимические поиски масштаба 1: 200 000 проводятся и на площадях, подвергающихся повторному картированию в том же масштабе, если это признается необходимым для повышения достоверности и качества геологосъемочных работ или (и) прогнозирования минеральных ресурсов.

Следует учитывать, что в закрытых рудных районах со сплошным покровом дальнеприносимых отложений мощностью более 10 м литохимические поиски масштаба 1: 200 000 позволяют обнаруживать только экзогенные месторождения в отложениях осадочного чехла, если опытно-методическими работами не установлена возможность выявления наложенных ореолов рассеяния погребенных месторождений.

Литохимические поиски на подстадии геологической съемки масштаба 1: 50 000 (1: 25 000) с составлением крупномасштабных карт проводятся с учетом результатов литохимических поисков масштаба 1: 200 000 (1: 100 000). В районах, где установлено наличие промышленного оруденения или доказана их перспективность, литохимические поиски масштаба 1: 50 000 могут проводиться, минуя стадию работ более мелкого масштаба, основываясь на материалах районирования территории по условиям проведения геохимических поисков.

В горных, хорошо расчлененных районах, где литохимические поиски ранее не проводились, их следует начинать на данной подстадии с исследования потоков рассеяния в масштабе 1: 50 000 с последующим переходом к поискам по литохимическим ореолам. При наличии достаточных данных литохимических поисков по потокам рассеяния, полученных ранее, а также в открытых и полузакрытых районах со сглаженным рельефом целесообразно переходить к поискам по вторичным ореолам рассеяния, минуя исследования потоков рассеяния в масштабе 1: 50 000.

В районах со сплошным покровом дальне-приносных отложений мощностью от 10 до 100 м, редко более, литохимические поиски масштаба 1: 50 000 возможны с целью обнаружения месторождений, выходящих на поверхность фундамента. Такие поиски должны проводиться по методике, обоснованной опытно-методическими работами, обеспечивающей выявление вторичных наложенных ореолов рассеяния погребенных месторождений заданного класса крупности.

Главной задачей литохимических работ данной под стадии является выявление участков, перспективных для постановки более детальных работ и получения достаточных материалов для составления карты прогноза полезных ископаемых и расчета прогнозных ресурсов руд.

На подстадии глубинного геологического картирования с прогнозированием полезных ископаемых отбор литохимических проб вблизи поверхности имеет ограниченное поисковое значение и может применяться, только если опытно-методическими работами доказана практическая возможность выявления ослабленных остаточных или наложенных вторичных ореолов рассеяния погребенных рудных месторождений. Если надежная фиксация этих ореолов при литохимических поисках доказана, то необходимо принять меры по первоочередному проведению таких поисков на площадях, где проектируется бурение картировочных скважин с целью обеспечения своевременности возможной корректировки по результатам литохимического опробования мест их заложения.

Литохимические поиски, с целью выявления первичных или погребенных вторичных ореолов рассеяния рудных месторождений, проводятся на данной подстадии в масштабе не мельче 1: 50 000. Этот, масштаб, как правило, должен быть крупнее масштаба глубинного геологического картирования. Однако, если глубинное геологическое картирование проектируется в масштабе 1: 25 000, литохимические поиски масштаба 1: 10 000 ограничиваются участками, непосредственно примыкающими к местам заложения буровых скважин, а на остальной площади проводятся литохимические поиски в масштабе 1: 25 000. Литохимическое опробование керна картировочных скважин является обязательным и проводится непрерывно по мере их проходки с целью выявления как первичных ореолов, так и адекватных им погребенных вторичных ореолов рассеяния рудных месторождений. Полученные результаты литохимического опробования используются при составлении прогнозно-металлогенических схем фундамента, залегающего под более молодыми образованиями.

На стадии поисков месторождений полезных ископаемых производятся работы путем последовательного повышения детальности литохимического опробования на площадях выявленных геохимических аномалий. На подстадии общих поисков с выделением перспективных площадей и определением прогнозных ресурсов литохимические поиски проводятся в масштабе 1: 10 000 на площадях, ограниченных выявленными ранее литохимическими аномалиями, а также на участках, где обнаружены признаки рудной минерализации другими методами. Для масштаба 1: 10 000 и крупнее методика литохимических работ определяется степенью обнаженности площадей. При удовлетворительной обнаженности опробуются коренные рудовмещающие породы с целью выявления и оценки первичных ореолов. При неудовлетворительной обнаженности эффективнее опробование рыхлых отложений с целью выявления и оценки вторичных ореолов рассеяния с учетом степени соответствия (корреляции) в данных условиях первичных и вторичных ореолов. Если на предыдущих стадиях не были проведены литохимические поиски масштаба 1: 50 000 (1: 25 000), они должны быть в обязательном порядке в кратчайший срок осуществлены на данной подстадии. Основной задачей поисков по литохимическим ореолам на данной подстадии является выделение конкретных участков для проведения поисков с применением горных и буровых работ. Материалы литохимических поисков по первичным и (или) вторичным ореолам рассеяния масштаба 1: 10 000 должны быть использованы при определении прогнозных ресурсов руд.

На подстадии детальных поисков с определением прогнозных ресурсов на конкретных участках литохимические поиски по первичным и (или) вторичным ореолам рассеяния проводятся в масштабах 1: 10 000 — 1: 2000. Масштаб работ выбирается в зависимости от размеров рудных тел и их литохимических (первичных) и вторичных ореолов. Поиски проводятся с обязательным литохимическим опробованием всех горных выработок и керна буровых скважин.

Основными задачами литохимических поисков на данной подстадии является выделение рудопроявлений, заслуживающих дальнейшей оценки, с подсчетом на перспективных площадях ожидаемых прогнозных ресурсов минерального сырья. Решение этих задач возможно только при оценке площади поисков различными методами и полном учете геологических и ландшафтно-геохимических особенностей. На этой подстадии проводятся работы по выявлению скрытого на глубине оруденения на основе анализа строения вторичных ореолов рассеяния, удовлетворительно коррелирующихся с первичными ореолами рудных тел (по первичным ореолам при удовлетворительной обнаженности). На подстадии детальных поисков в закрытых районах на перспективных площадях, выявленных предыдущими работами (наличие вторичных наложенных литохимических и других ореолов погребенных месторождений), рекомендуется постановка глубинных литохимических поисков.

На подстадии поисково-оценочных работ производится литохимическое опробование коренных пород по керну буровых скважин и в горных выработках. Основная цель такого опробования — выявление по первичным ореолам скрытого оруденения. Наряду с этим выполняется литохимическое опробование коренных пород на поверхности и рыхлых отложений для подсчета прогнозных ресурсов руд по параметрам первичных и (или) вторичных ореолов рассеяния за пределами контуров поисково-оценочных буровых скважин и горных выработок.

Площадное литохимическое опробование в масштабе 1: 25 000 и мельче следует проводить попланшетно, в рамках трапеций государственной разграфки соответствующего масштаба. По геологическим, организационным или экономическим соображениям допускается производство таких поисков на 1/3 или x/t листа соответствующей разграфки. Литохимическое опробование в масштабе 1: 10 000, проводимое на участках, превышающих по площади 60 км², должно по возможности выполняться в рамках трапеций государственной разграфки этого масштаба или на ½, ¼ листа. Производство литохимических поисков масштабов 1: 5000—1: 2000 в пределах планшетов государственной разграфки является желательным. Постановка литохимических поисков в пределах одного рудного поля на многочисленных мелких разобщенных участках неправильной формы запрещается, если эти работы не являются опытно-методическими.

Литохимические поиски по вторичным ореолам и потокам рассеяния производят путем точечного опробования рыхлых отложений по определенной сети на глубине представительного горизонта, в необходимых случаях устанавливаемого опытно-методическими работами.

Литохимические поиски по потокам рассеяния в масштабах 1: 200 000 — 1: 50 000 производят путем опробования всей площади по сети маршрутов, густота которых зависит от степени эрозионного расчленения местности, выбранного масштаба работ и площади водосборной воронки.

В зависимости от детальности работ при поисках по потокам рассеяния расстояния между точками отбора проб принимаются от 100 до 500 м.

Размеры потока рассеяния характеризует его длина, т. е. протяженность русла, в пределах которого содержание элемента-индикатора больше или равно его нижнему аномальному значению.

На поверхность суши ежегодно выпадает воды на 36 000 км³ больше, чем испаряется. Стекая в моря и океаны, эти воды ежегодно выносят 20 млрд т твердых остатков и 2,5 млрд т растворимых солей. Поскольку механический перенос явно преобладает, при исследовании потоков рассеяния наиболее информативным является опробование твердой фазы стока (обычно это илисто-глинистая фракция).

Содержание элемента в потоке рассеяния в реальности зависит от ряда факторов, которые необходимо учитывать при выборе методики опробования потоков и интерпретации полученных результатов.

• 1. Чем ближе рудное тело к вершине ручья, тем интенсивнее аномалия при одних и тех же ресурсах полезного ископаемого. Это повышает требования к методике выделения слабых аномалий в нижней части долин.
• 2. Крупная фракция дает более интенсивные, но менее протяженные потоки рассеяния, чем мелкая фракция. Таким образом, для выявления слабых аномалий в ряде случаев предпочтительнее отбирать крупную фракцию.

• 3. На содержание элемента в потоке рассеяния влияет скорость истирания материала. Чем выше скорость денудации, тем интенсивнее аномалии, но короче потоки рассеяния как в крупной, так и в мелкой фракциях.
• 4. При прочих равных условиях в вытянутых бассейнах интенсивность и протяженность потоков рассеяния выше, чем в изометричных, поскольку разубоживающее влияние притоков в первом случае меньше.

Площади водозабора для точек опробования удобно выделять в среде ArcGis (рис. 29). Здесь же можно вычислять продуктивность потоков и вести подсчет ресурсов. Можно также выполнять эти операции в электронных таблицах Excel.

Рис. 29. Пример оконтуривания площади водозабора в программе.

ArcView.

Площадное литохимическое опробование рыхлых отложений для выявления ореолов рассеяния должно быть выполнено по сети профилей, соответствующей принятому масштабу работ, при соблюдении требований, указанных в табл. 13. Профили следует ориентировать вкрест господствующему простиранию рудоконтролирующих структур и рудных зон. При достоверной ориентировке сети опробования вкрест простирания ожидаемых ореолов рассеяния рудных зон для надежного выявления последних расстояние между профилями основной сети не должно превышать 0,9 предполагаемой длины ореола, а расстояние между точками отбора проб — не более половины его предполагаемой ширины. Это обеспечит обнаружение ореола не менее чем одним профилем и двумя аномальными точками, а в 10% случаев двумя профилями и двумя-тремя аномальными точками.

Расстояние между профилями и точками пробоотбора при масштабе 1: 10 000 может быть увеличено до сети 200×40 м в зависимости от решаемых поисковых задач и масштаба рудных тел.

Таблица 13

Плотность опробования вторичных ореолов рассеяния.

* Расстояние между профилями и точками пробоотбора при масштабе 1: 10 000 может быть увеличено до сети 200×40 м в зависимости от решаемых поисковых задач и масштаба рудных тел Глубинные геохимические поиски, с целью оценки выявленных наложенных литохимических, атмохимических, биогеохимических и других аномалий, следует производить не менее чем по 2—3 параллельным профилям. Эти профиля должны пересекать аномалию в центральной ее части, с расстоянием между ними 1000—250 м, с числом скважин в профиле не менее 3—5 при расстоянии между ними 100—25 м.

Допускается оперативное сгущение или разрежение выбранной сети литохимического опробования в процессе исполнения работ в зависимости от геологических условий и полученных результатов, но с сохранением ее равномерности, обеспечивающей объективный характер результатов поисков.

Сверх обязательного минимума проб по заданной сети на местах, представляющих особый интерес с точки зрения нахождения оруденения, может быть произведен отбор дополнительных проб. Необходимое сгущение сети для увязки результатов работ по соседним профилям, уточнения параметров ореола и надежности выбора мест заложения горных выработок и буровых скважин осуществляют путем сокращения расстояний между профилями и уменьшения шага пробоотбора по профилю. Исключение из площади литохимических поисков участков по соображениям их возможной бесперспективности является совершенно недопустимым.

При выполнении литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния следует последовательно увеличивать их детальность на перспективных выборочных площадях, придерживаясь основных масштабов; 1: 200 000, 1: 50 000, 1: 10 000,1: 2000. При сложных геологических и ландшафтно-геохимических условиях поиски могут проводиться последовательно в масштабах 1: 100 000, 1: 25 000, 1: 5000.

При детальных литохимических поисках по вторичным ореолам рассеяния выбор их масштаба должен производиться при учете размеров, морфологии и генетического типа известных или возможных месторождений и рудопроявлений. При этом отбор проб проводят первоначально по основной более редкой сети с последующей разбивкой дополнительных детализационных, часто более коротких, профилей с меньшим шагом пробоотбора.

На месторождениях пластового, прожилково-вкрапленного, штокверкового и других типов оруденения, характеризующихся значительными размерами рудных выходов, измеряемых многими сотнями метров, при относительно равномерном оруденении детальные литохимические поиски по вторичным ореолам рассеяния в масштабе 1: 10 000 в большинстве случаев являются достаточными. На жильных, гнездовых и иных месторождениях, характеризующихся размерами рудных тел по простиранию в пределах десятков и первых сотен метров, неправильной формой и неравномерным оруденением, при детальных литохимических поисках по вторичным ореолам целесообразно применение сети пробоотбора в масштабе 1: 5000.

До постановки литохимических поисков производят предварительное геологическое обследование участка работ с целью выбора или уточнения целесообразного направления профилей поисковой сети. После получения результатов поисков такое же обоснование необходимо для определения мест сгущения точек пробоотбора и геологической оценки выявленных аномалий. Все геологические наблюдения и данные результатов литохимических поисков должны быть привлечены в свою очередь для уточнения геологической карты, используемой в качестве основы для поисков. При детальных литохимических поисках необходимо составлять схематические геологические карты того же масштаба и ландшафтно-геохимические схемы масштаба 1: 10 000 с последующим их уточнением в ходе работ.