Первичные ореолы рудных месторождений. 
Рудное тело и его первичный ореол. 
Параметры первичного ореола. 
Исследование зональности месторождения. 
Решение поисково-оценочных задач (4 часа)

План лекции.

• 1. Первичные ореолы рудных месторождений.
• 2. Рудное тело и его первичный ореол.
• 3. Параметры первичного ореола.
• 4. Исследование зональности месторождения. Решение поисково-оценочных задач

Оценка первичных ореолов и прогноз скрытого оруденения.

Литохимические поиски по первичным ореолам ведутся на стадии детальных или разведочных работ, что определяет построение геохимических карт и разрезов в масштабах 1: 5000, 1: 2000,1: 1000, иногда крупнее. Объектами опробования являются горные выработки, буровые скважины, коренные породы в обнажениях. Шаг отбора во вмещающих породах обычно составляет 5−10 м со сгущением в рудной зоне до 1−2 м. Задача выявления слепых рудных тел при этом носит скорее прогнозно-оценочный, нежели поисковый, характер, позволяя в итоге сделать вывод о целесообразности дальнейшей разведки обнаруженных зон рудной минерализации или их отбраковки.

Наиболее простым и общепринятым изображением результатов анализа литохимических проб является построение графиков содержаний основных рудных элементов. В пределах нижнеаномальных значений определяются эффективные размеры первичного ореола. В случае площадного опробования распределение химических элементов целесообразно изображать в виде изолиний на планах или разрезах. Модуль при проведении изолиний следует брать постоянным — 1, 3, 10, 30, 100, 300, … или 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, … При очень контрастных геохимических аномалиях с интервалами богатых руд значения изолиний могут изменяться на порядок — 1, 10, 100, 1000 и т. д.

Важным параметром оруденения (литохимический аномалии) являются ее линейная продуктивность, т. е. количество металла (х. э.) М_{р. т} в метропроцентах.

Рудные геохимические аномалии и зоны непромышленной минерализации, соответствующие коренному оруденению различных генетических типов, достаточно сходны по набору химических элементов типоморфного комплекса. Их принадлежность к месторождению конкретного металла (золоторудные, оловорудные, медные, полиметаллические, ртутные и т. д.) устанавливаются, как правило, по резкому преобладанию содержаний основного рудного элемента в типоморфном комплексе. Для отнесения оруденения к какому-либо типу или подтипу месторождений данного металла необходимо рассматривать соотношения между содержаниями всех рудных элементов типоморфного комплекса.

При анализе закономерностей образования рудных месторождений, прогнозе оруденения на глубину и оценке геохимических аномалий важное место занимает изучение зональности распределения химических элементов, под которой понимается закономерное изменение в пространстве соотношений между элементами типоморфного комплекса данного месторождения.

Простейший способ обнаружения зональности оруденения — анализ изменения численных величин парных отношений между средними содержаниями (продуктивностями) элементов типоморфного комплекса на всем интервале «надрудный ореол — руда — подрудный ореол» .

Значительная часть, а в некоторых случаях и все парные отношения между содержаниями (продуктивностями) элементов типоморфного комплекса изменяются в пределах рудной зоны не монотонно.

Это вызывает необходимость рассмотрения величин отношений между произведениями средних содержаний (продуктивностей) двух, трех или большого числа химических элементов. В зависимости от числа элементов, образующих числитель (или знаменатель) безразмерного показателя зональности н, их принято обозначать символами (), (), () и т. д. Геохимические показатели н, характеризующие отношения между содержаниями (продуктивностями) двух химических элементов, именуются показателями І порядка (например,, , и др.); четырех химических элементов — показателями ІІ порядка (,, и др.); шести — показателями ІІІ порядка (,, и др.) и т. д. с формальной стороны показатели старших порядков можно рассматривать как произведение соответствующего числа геохимических показателей І порядка. С геохимической точки зрения эти показатели имеют смысл величин групп элементов, образующих числитель и знаменатель, что следует из термодинамических зависимостей, установленных Н. И. Сафроновым. [5].

Возможное число отношений І, ІІ и ІІІ порядков прогрессивно растет с увеличением числа химических элементов, привлекаемых для исследования зональности. Огромное число геохимических показателей, подлежащих рассмотрению на трех — пяти и большом числе уровней месторождения или нескольких однотипных месторождений, показывает невозможность исследования без применения ЭВМ.

Геохимическая зональность рудных месторождений обусловлена различиями в миграционной способности (подвижности) химических элементов в процессах экзогенного и эндогенного рудообразования. Примерами зональности экзогенного рудообразования являются известные триады Страхова, характеризующие условия гумидного (Al-Fe-Mn) и аридного (Cu-Pb-Zn) литогенеза, а также последовательная смена селеновой минерализации урановой в месторождениях зоны пластового окисления; ряд зональности В. Эммонса для гидротермальных месторождений (снизу вверх) Sn-W-As-Bi-Au₁-Cu-Zn-Pb-Ag-Au₂-Sb-Hg.

Л.Н. Овчинников и С. В. Григорян [1] предложили обобщенный ряд вертикальной зональности отложения элементов: W-Be-As₁-Sn₁-U-Mo-Co-Ni-Bi-Cu-Au-Sn₂-Zn-Pb-Ag-Cd-Cu₂— (Hg, As_2,Sb) — Ba. Индексы 1 и 2 при символах химических элементов означают, что в зональном ряду эти элементы могут занимать различное положение в зависимости от минеральных форм. В частности As₁ отвечает нахождению мышьяка в форме арсенопирита, а As₂ — в виде более низкотемпературных аурипигмента или блеклых руд, в которых содержание мышьяка может достигать 20,8%. Положение Sn₁ определяется отложением олова в форме касситерита, а Sn₂ — более низкотемпературного станина и т. д.

Вертикальная зональность гидротермальных месторождений осложняется склонением залежей, многостадийным характером рудоотложения, последующим преобразованием руд и вмещающих пород процессами метаморфизма и другими причинами. Последовательная смена минеральных ассоциаций связана прежде с падением температуры и давления гидротермальных растворов, что привело к созданию устойчивых геологических представлений о высокотемпературных, труднолетучих элементах (W, Be, Mo, Sn, Co и др.), о среднетемпературных (Cu, Zn, Pb и др.) и о низкотемпературных, легколетучих элементах (Ag, Sb, Hg и др.).

Выявление рядов зональности отложений элементов и отыскание отношений между их содержаниями, монотонно изменяющихся вдоль рудной зоны, составляет основные задачи исследования геохимической зональности рудных месторождений. Эти две задачи решаются современными компьюьерными программами при обработке данных систематического геохимического опробования исследуемых месторождений. Исследование зональности оруденения ведется не только по одному геологическому разрезу, а, как правило, оп нескольким разрезам (разведочным профилям) или генетически однотипным месторождениям, позволяя выявлять общие для них геохимические закономерности.

Согласно современным требованиям к методике геохимических поисков на различных стадиях работ обязательна оценка объекта в цифрах прогнозных ресурсов металла Q_Н. Широкие возможности для такой оценки обеспечивает анализ зависимостей, определяемых важнейшим принципом методики геохимических поисков: «Генетически однотипные месторождения различной крупности являются геометрическими и геохимическими фигурами подобия» [7].

Н.И. Сафронов [8] предложил метод расчета энергии рудообразования в зависимости от содержаний химических элементов в рудах. Расчет ведется по единообразной для всех элементов формуле применительно к термодинамике идеальных газовых смесей и растворов, для изометрического процесса при заданных начальных (для материнской породы) и конечных (для руды) геохимических параметрах.