Гидрогеохимические методы поисков

Условия применения

Сущность гидрохимических методов поисков заключается в изучении распределения химических элементов в подземных и поверхностных водах путем их систематического опробования. Этот метод предпочтительнее применять в районах с большим количеством водоисточников, т. е. в районах избыточного увлажнения и в более влажной части районов неустойчивого увлажнения. В аридных районах поиски гидрохимическим методом затруднены. Наиболее эффективно применение гидрохимического метода для поисков месторождений, руды которых легко окисляются с образованием легкорастворимых соединений. К числу их относятся в первую очередь месторождения сульфидных руд. Вместе с тем доказана возможность применения этого метода для выявления не сульфидных месторождений (бора, бериллия, лития и др.).

Применение гидрохимического метода наиболее целесообразно при поисках:

• 1) рудных месторождений, погребенных под чехлом дальнеприносных отложений мощностью более 10 м, особенно на участках, где отсутствуют древние коры выветривания;
• 2) рудных тел в труднодоступных высокогорных условиях;
• 3) рудных тел глубоко погребенных под покровом ледниковых и других рыхлых образований в районах развития многолетней мерзлоты, в заболоченных и занесенных районах;
• 4) глубоко залегающих (ниже местных базисов эрозии) рудных тел в платформенных областях;
• 5) глубоко погребенных рудоконтролирующих тектонических нарушений, интрузий, гидротермально-измененных пород и толщи пород, обогащенных рудными компонентами.

Во всех случаях площадным гидрохимическим поискам предшествует анализ геологических и ландшафтно-геохимических особенностей территории, определяющих условия и методику их проведения, а при необходимости и опытно-методические работы.

Применение гидрохимического метода поисков наиболее целесообразно на стадиях «Региональные геолого-съемочные и геофизические работы» и «Поиски месторождений полезных ископаемых». На стадии «Разведка рудных месторождений» гидрохимический метод может применяться для решения отдельных частных задач при уточнении перспектив глубоких горизонтов и флангов разведуемых рудных полей, путем опробования всех возможных проявлений природных вод.

На подстадии «Региональные геофизические работы масштаба 1: 200 000» гидрохимическое опробование водоисточников может способствовать повышению полноты и достоверности геологической интерпретации геофизических данных. В ряде случаев эффективно их комплексирование с атмохимическим методом. Число пунктов гидрохимического опробования на этой подстадии не регламентируется.

Главной задачей гидрохимических поисков на подстадии «Региональная геологическая съемка масштаба 1: 200 000 с составлением региональных прогнозных карт» является выявление перспективных площадей для постановки более детальных работ. Гидрохимические поиски на этой подстадии проводятся в масштабе 1:200 000, как правило, в тесном комплексе со шлиховым и литохимическим опробованием по потокам рассеяния, а также геофизическими исследованиями. В первую очередь на каждом опробуемом водопункте производят определение таких гидрохимических показателей, как pH, S0₄, сумма металлов, НСО§, Fe_o6lIi, 0₂, СГ, H₂S и С0₂. В лабораторных условиях концентраты проб воды анализируются приближенно-количественным спектральным анализом на широкий комплекс элементов-индикаторов оруденения. Число точек опробования на 1 км² на данной подстадии регламентируется в табл. 14.

На подстадии «Геологическая съемка масштаба 1: 50 000 (1: 25 000) с составлением крупномасштабных карт» задачей гидрохимических поисков является обнаружение водных ореолов рассеяния рудных месторождений. Работы ограничиваются площадями, выделенными на предыдущей подстадии в качестве перспективных, и проводятся в масштабе 1: 50 000 или 1: 25 000 в зависимости от сложности геологического строения участков работ.

Минимальное число опробуемых водопунктов при площадных гидрохимических поисках определенного масштаба зависит от сложности геологического строения и ландшафтно-геохимических условий и определяется по табл. 14.

Таблица 14

Густота сети опробования природных вод при гидрохимических поисках различных.

масштабов

При отсутствии необходимого числа естественных водопроявлений на поверхности и при неглубоком расположении уровня подземных вод (до 1 м) возможно их искусственное вскрытие. Отобранные пробы воды и их концентраты с помощью различных сорбентов и соосадителей спектральным методом анализируются на основные элементы-индикаторы, входящие в поисковую гидрохимическую ассоциацию, выделенную как наиболее информативную при опытно-методических работах.

На всех стадиях и подстадиях гидрохимические поиски целесообразно сочетать с исследованиями микрокомпонентного состава минеральных, особенно углекислых термальных вод, приуроченных к глубоким тектоническим нарушениям. Эти воды, как правило, обогащены разнообразным комплексом легколетучих микрокомпонентов (мышьяк, бор, фтор, ртуть, литий, рубидий, цезий и др.).

На подстадии «Глубинное геологическое картирование с прогнозированием полезных ископаемых» гидрохимические работы являются обязательными в общем комплексе геохимических и геофизических исследований. Опробованию подвергаются воды всех буровых скважин на протяжении всего периода их бурения. Подлежат обязательному гидрохимическому опробованию также все источники подземных вод.

Детальное гидрохимическое опробование масштаба 1: 10 000 имеет преимущественное значение в закрытых районах с мощным чехлом экранирующих горных пород, снижающих эффективность проведения других видов геохимических поисков. Комплекс аналитических определений и операций остается тем же, что и для масштаба 1: 25 000, но преимущественное внимание уделяется компонентам, являющимся поисковыми признаками, прежде всего этого конкретного типа оруденения.

При невозможности обеспечить необходимую густоту сети опробования как в целом на площади поисков, так и на отдельных ее участках, меняется масштаб поисков, и на планах гидрохимического опробования соответственно выделяются площади проведения гидрохимического опробования различных масштабов.

В случаях когда для достижения необходимой густоты гидрохимического опробования необходима проходка шурфов или буровых скважин, экономическая эффективность таких работ должна быть обоснована соответствующими расчетами и предваряться специальными опытнометодическими работами на ограниченной площади.

На подстадии «Детальные поиски с определением прогнозных ресурсов на конкретных участках» площадные гидрохимические поиски проводятся в масштабе 1: 10 000 при наличии достаточного числа водопунктов и доказанном преимуществе гидрохимического метода для конкретных участков поисков. В большинстве случаев гидрохимические работы на данной подстадии являются только вспомогательными и дополнительными при проведении литохимических поисков масштаба 1: 10 000 — 1: 5000. Результаты гидрохимического опробования данной подстадии используются главным образом при интерпретации литохимических аномалий, связанных со скрытым оруденением, или определении типа минерализации рудоносных структур, выявленных геофизическими работами.

На подстадии «Поисково-оценочные работы с оценкой выявленных проявлений» площадные гидрохимические поиски не проводятся. Гидрохимическое опробование на данной подстадии используется иногда для дополнения материалов изучения первичных литохимических ореолов в типе и частично в масштабе скрытого оруденения путем опробования трещинных вод, поступающих с глубоких горизонтов или флангов оцениваемого рудопроявления. Для той же цели гидрохимический метод может применяться и на всех стадиях разведки месторождений полезных ископаемых.