СПОСОБ ПОИСКОВ АЛМАЗОВ НЕКИМБЕРЛИТОВОГО ТИПА Российский патент 1997 года по МПК G01V9/00 

Изобретение относится к минералогическим способам поисков алмазов некимберлитового типа и может быть использовано на ранних стадиях поисков.

Известны способы, используемые при поисках алмазов некимберлитового типа, включающие минералогические методы поисков.

Первый способ заключается в обнаружении алмазов при шлиховом анализе проб.

Способ является трудоемким, неэффективным на ранних стадиях поисков и мало достоверным.

Наиболее близким к изобретению является способ выделения алмазов путем полного термохимического разложения проб.

Способ является наиболее достоверным, но непроизводительным, дорогостоящим, связан с использованием большого количества химических реагентов, следовательно является экологически вредным и неприменимым на ранних стадиях поисков.

Задачей изобретения является разработка способа поисков алмазов некимберлитового типа, который позволяет повысить эффективность поисковых работ на ранних стадиях поисков и расширяет круг потенциально алмазоносных пород. В этом состоит новый технический результат, находящийся в причинно-следственной связи с существенными признаками изобретения.

Существенными признаками изобретения являются: отбор проб с графитом; выделение монофракций графита; определение плотности графита; выявление в графите путем рентгеноструктурного анализа углеродных фаз алмаза, чаоита, лонсдейлита, α-карбина, b-карбина, графита кубического; термохимическое разложение дубликатов наиболее продуктивных проб и монофракций графита; суждение о перспективе исследуемых площадей на алмазоносность по повышенной плотности графита (r > 2,23 г/см³), наличию в нем углеродных фаз - алмаза, чаоита, лонсдейлита, a-карбина, b-карбина, графита кубического; выявлению алмазов при термохимическом разложении дубликатов наиболее продуктивных проб и монофракций графита.

В настоящее время известно более десяти модификаций углерода, многие из которых были получены только экспериментально при высоких значениях температуры и давления или обнаружены в природе в структурах, претерпевших высокие температуры и давления. Поэтому большинство ученых склоняется к тому, что они образовались в условиях высоких давлений и температур. К таким углеродным фазам относятся: алмаз, лонсдейлит, чаоит, a-карбин, b-карбин, графит кубический. Экспериментально установлены взаимные переходы между ними.

В 80-х годах было обнаружено месторождение алмазов, приуроченных к метаморфическим породам (месторождение Кумды-коль). Анализ геологической обстановки на месторождении, исследования вмещающих пород показали, что алмазы образовались в условиях невысоких давлений и температур.

При исследовании алмазов месторождения Кумды-Коль была обнаружена тесная связь их с графитом, чаоитом, в некоторых образцах обнаружены переходные углеродные формы с большим набором межплоскостных расстояний, включая рефлексы, соответствующие алмазу, чаоиту, графиту гексагональному, графиту ромбоэдрическому, b-карбину. При этом параметр элементарной ячейки, рассчитанный по амлазным рефлексам, характеризуется значительными вариациями (3,55 3,59 ), которые не характерны для высокобарических алмазов.

Кроме того, в экспериментальных условиях была установлена динамика структуры несовершенной углеродной фазы (несовершенных метаморфических алмазов), переходящей в более совершенную фазу алмаза при атмосферном давлении и комнатной температуре.

Поэтому необходимо расширить круг пород, исследуемых на алмазоносность.

В изобретении предлагается использовать в качестве основного поискового признака типоморфные особенности графита. Графит является легко диагностируемым минералом, очень распространенным, может иметь разное происхождение, поэтому позволяет экспрессно исследовать значительные территории и выделить среди них наиболее перспективные на алмазоносность не только среди известных, но и среди новых типов пород.

Способ осуществляется следующим образом. Отбираются пробы с графитом, масса пробы берется в зависимости от содержания в ней графита с расчетом получить из нее достаточное количество графита для исследований (приблизительно 100 500 мг графита). Отбираются монофракции графита. После чего или в процессе выделения монофракций (в зависимости от способа отбора монофракций) производится определение плотности известным способом. Выявляются пробы, в которых графит имеет плотность ρ > 2,23 г/см³. Пробы с графитом повышенной плотности являются наиболее перспективными для дальнейших исследований.

Производится рентгеноструктурный анализ мономинеральных проб графита методом дифрактометрии. Для выявления углеродных фаз, считающихся высокобарическими, необходимо разориентировать исследуемые образцы с помощью вазелина известным способом. При этом нужно учесть, что вазелин может давать свои рефлексы на рентгенограмме, поэтому необходимо провести дифрактометрию вазелина и в дальнейшем исключать из рассмотрения присущие ему рефлексы. Обнаружение углеродных фаз алмаза, лонсдейлита, чаоита, a-карбина, b-карбина, графита кубического производится путем выявления на дифрактограмме рефлексов, соответствующих межплоскостным расстояниям указанных углеродных фаз.

Осуществляется термохимическое разложение (известным способом) дубликатов наиболее перспективных проб и монофракций графита.

Выявление проб с графитом повышенной плотности (r > 2,3 г/см³), наличие в нем углеродных фаз алмаза, лонсдейлита, чаоита, a-карбина, b-карбина, графита кубического позволяет отнести исследуемые площади к перспективным на алмазоносность.

Выявление алмазов при термохимическом разложении дубликатов наиболее продуктивных проб и монофракций графита позволяет отнести исследуемые площади к алмазоносным.

Предлагаемый способ является простым, производительным, позволяет расширить круг потенциально алмазоносных пород (т. е. пригоден для поисков алмазов некимберлитового типа как в породах высокобарического высокотемпературного происхождения, так и в породах низкобарического низкотемпературного происхождения), следовательно отвечает требованиям к способам поисков на ранних стадиях.

Пример. При исследовании монофракций графита месторождения метаморфических алмазов Кумды-Коль выявлено, что он характеризуется повышенной плотностью 2,3 2,4 г/см³, содержит некоторое количество чаоита, интерпретируемого по межплоскостному расстоянию (см. чертеж). В результате термохимического разложения монофракций графита выделены алмазы.

Использование: в минералогических способах поисков алмазов по типоморфным особенностям графита. Сущность изобретения: устанавливают плотность графита, проводят рентгеноструктурный анализ графита и термохимическое разложение дубликатов наиболее перспективных проб и монофракций графита. Судят о перспективности площадей на алмазоносность по повышенной плотности графита (p > 2,23 г/см³) и наличию в нем углеродных фаз - алмаза, лонсдейлита, чаоита, α-карбина, b-карбина, графита кубического по выделению алмазов. 1 ил.

Способ поисков алмазов некимберлитового типа, включающий отбор образцов, отличающийся тем, что отбирают пробы с графитом, выделяют монофракции графита, определяют плотность графита, производят рентгеноструктурный анализ графита, производят термохимическое разложение дубликатов наиболее продуктивных проб и монофракций графита, а о перспективности исследуемых площадей на алмазоносность судят по повышенной плотности графита (P > 2,3 г/см³), наличию в нем углеродных фаз алмаза, лонсдейлита, чароита, α-карбина, β-карбина, графита кубического, по выявлению алмазов.