СПОСОБ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПОИСКОВ ЗОЛОТОГО ОРУДЕНЕНИЯ В УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ТОЛЩАХ Российский патент 1998 года по МПК G01V9/00 

Изобретение касается геохимических методов поисков золота, связанного с сульфидным оруденением в углеродсодержащих толщах.

Известен способ поисков месторождений полезных ископаемых в углеродсодержащих толщах на основе дифференциального термического анализа, заключающийся в отборе породы, нагреве и изменении температуры экзоэффекта углеродсодержащего вещества, путем сравнения полученных данных с эталонным объектом определяют потенциальную рудоносность исследуемой площади [1].

Недостатком данного способа является выделение оруденения, связанного только с кварцевопрожилковым типом и обязательным наличием эталонной коллекции, что ограничивает область поисков.

Наиболее близким техническим решением является метод геохимических поисков рудных месторождений по природным газам, заключающийся в отборе проб, дегазации или декрипитации, определении состава газа, выделении фона и аномалий по газовым компонентам, указывающим на наличие разрывных нарушений или участков повышенной трещиноватости, а о наличии того или иного оруденения судят по газам-индикаторам (радиоактивных руд - по He, H₂, TYB; серных - H₂S, SO₂; угля - CO₂,CH₄; сульфидных - O₂, CO₂, H₂S; полиметаллических - CO₂; золотого оруденения - CO₂, N₂, минимум O₂; ртутных - CO₂, CH₄, H₂; медно-колчеданных и ртутных - H₂S, SO₂; киновари- H₂), а также решаются геологические задачи - определяются условия и генезис интрузий (интрузивы щелочных пород - аномалии по CH₄и TYB, H₂; мелкие массивы ультраосновных и щелочных пород и ультраосновные интрузии - почти нет CH₄ и отсутствуют TYB, физико-химические условия - соотношение CO₂ и H₂)[2].

Недостатком прототипа является то, что золотое оруденение определяется косвенным путем, по выявленным тектоническим нарушениям. При этом газы-индикаторы связаны не только с золотым оруденением, например CO₂, может быть связано с углем, сульфидными месторождениями, ртутными, полиметаллическими, а повышенные содержания CO₂ и N₂ и пониженное O₂ может быть связано со сменой окислительно-восстановительной обстановки и при этом не иметь отношения к золотому оруденению.

Целью изобретения является повышение достоверности выявления зон золотого оруденения. Для того отбирают пробы по разрезу скважины, дробят, отбирают фракцию 0,5-0,25 мм, выбирают образец с минимальной глубины, методом термогазовой хроматографии определяют его газовый состав в интервале температур 30-530^oC. Далее по заранее экспериментально установленной зависимости особенностей газового пиролизата от лабораторной температуры находят температуру (табл. 1), при которой методом термогазовой хроматографии определяют углеводородные (от метана до гексана, включая изомеры и непредельные YB) и неуглеводородные (CO₂, H₂, He, O₂, N₂, H₂S, CO) компоненты всех проб по размеру скважин. По аномальным концентрациям компонентов судят о палеотемпературе по разрезу скважины, а золотое оруденение определяют по наличию аномальных значений H₂S и YB от CH₄ до C₆H₁₄ в интервале палеотемператур 220-460^oC.

На чертеже и в табл. 1 показана зависимость особенностей газов пиролиза от лабораторной (пластовой) температуры.

Эта зависимость является результатом выполненного авторами эксперимента с породами четвертичного возраста, органическое вещество которых (C_орг = 0,02 - 0,08%) находится на начальных стадиях преобразования, в температурном интервале 30-530^oC с получением дискретных данных по газовому составу через каждые 10^oC.

По особенностям газового состава пиролизата были выделены температурные интервалы (лабораторная температура). Известно, что абсолютные значения температур при лабораторном моделировании не соответствуют пластовым температурам, однако по известным термодинамическим параметрам и выходу продуктов генерации - углеводородов (УВ) возможно найти эквивалент пластовых и модельных температур. Ряд авторов (Мирошниченко А.М., - 1967, Бостик Н., 1975 и др.) по составу керогена провели сопоставление стадий углефикации, пластовых (120-250^oC) и лабораторных (370-710^oC) температур (чертеж).

Воспользовавшись данными Бостика Н. и проэкстраполировав их в область низких температур, установили, что прямые, характеризующие лабораторную и пластовую температуры, пересеклись в точке, соответствующей 26^oC. Эта температура характерна для процессов, протекающих в приповерхностных условиях. Данное значение было взято за начальную температуру при исследовании термодеструкции органического вещества.

Известно, что современные пластовые температуры в основном не соответствуют палеотемпературам. Палеотемпературы находятся в промежутке между пластовой и лабораторной (T_лаб < T_палео > T_пласт). При быстро протекающих магматогенных процессах палеотемпература будет приближаться к лабораторной, а в условиях активного прогибания земной коры соответственно к современной пластовой.

Примером конкретного выполнения изобретения является исследование Мурунтаусской скважины СГ-10 (интервал отбора проб 1225-3256 м), по которой было отобрано 125 образцов пород, которые были раздроблены, взята фракция 0,5-0,25 мм. Вначале был взят образец с минимальной глубины 1225 м, по которому был выполнен термогазохроматографический анализ в температурном интервале 30-530^oC с получением дискретных данных по газовому составу через каждые 10^oC, и была определена температура для последующего массового исследования всех образцов по скважине, равная 250^oC. После проведения термогазохроматографического анализа была проведена статистическая обработка данных анализа по каждому газовому компоненту по трем литологическим разностям пород: метаалевролиты (n=47), окварцованные метаалевролиты (n=41) и углистые алевролиты (n=36).

В табл. 2 приведены аномальные значения индивидуальных компонентов.

В табл. 3 приведена геохимическая характеристика разреза по аномальным значениям компонентов.

В интервале глубин до 1270 м выделяется аномалия по CO₂, а ниже, с глубины 1300,1 м появляется аномалия по H₂S, что говорит о смене геохимической обстановки с окислительной на восстановительную, с другой стороны, аномалия по CO₂ указывает на то, что палеотемпература до глубины 1270,3 м не превышала 210^oC (табл. 1), а ниже по разрезу температура увеличивается до 460^oC. В температурном интервале 220-460^oC идет интенсивное разложение органики с освобождением большого количества S (табл.1) и созданием восстановительных условий, при которых происходит осаждение золота. В температурном интервале 220-400^oC зоны оруденения связаны с золотосульфидным типом оруденения. А интервал температур 400-460^oC, где происходит более глубокая деструкция органического вещества (аномалии по УВ от CH₄ до C₆H₁₄, H₂S) возможно более богатое золотое оруденение (кварцево-прожилковый тип), что подтверждается наличием на данной глубине секущей золотоносной жилы.

Nаким образом, по СГ-10 выделено:
палеотемпературный интервал 220-460^oC с температурными ступенями 220-350-460^oC, что соответствует геологическим данным об усилении степени регионального метаморфизма в интервале глубин 1270-3125 м по СГ-10 (Кременецкий А.А., 1990);
смена геохимической обстановки на глубине 1270,3 м (аномалия по CO₂ сменяется аномалией по H₂S);
зона золотого оруденения в интервале палеотемператур 220-460^oC (аномалия по H₂S и углеводородным газам от CH₄ до C₆H₁₄).

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР, N 911426, кл. G 01 B 9/00, 1982.

2. Фридман А.И.Природные газы рудных месторождений -М.: Недра, 1970, с. 144-147, 150-191 (прототип).

3.Мурогова Р.Н., Труфанова С.Ф. Жукова Т.Л. Газохроматографический метод исследования декструкции органического вещества пород в температурном интервале 30-530^oC. Тез. докл. Совещания 21-23 февраля 1995, Пермь. Результаты бурения и исследования Тюменской сверхглубокой скважины, Пермь, 1995, с. 117-119.

4. Мурогова Р.Н., Труфанова С.Ф., Жуков П.Д. и Жуйкова Т.Л.Термогазохроматографический метод (ТГХ) при изучении сверхглубоких скважин для выявления возможных зон оруденения. Тез. докл. Совещания 21-23 февраля 1995. Пермь. Результаты бурения и исследования Тюменской сверхглубокой скважины, Пермь, 1995, с. 120-122.4

Использование: в поисковой геохимии для обнаружения золотого оруденения в углеродсодержащих толщах. Сущность изобретения: проводят отбор проб, их измельчение, отбор фракций. Предварительно выполняется термогазохроматографический анализ образца с минимальной глубины в температурном интервале 30-530^oC с получением дискретных данных через каждые 10^oС, затем по заранее экспериментально определенной зависимости определяют оптимальную температуру дегазации, при которой выполняют массовый анализ проб методом термогазовой хроматографии, определяют фоновые и аномальные значения по всем газовым компонентам и по сочетанию аномальных значений различных компонентов, по заранее полученным экспериментальным данным, выделяют интервалы палеотемператур. Золотое оруденение определяют по наличию в температурном интервале 220-460^oС аномальных значений H₂S и углеводородов от метана до гексана. 1 ил., 3 табл.

Способ геохимических поисков золотого оруденения в углеродсодержащих толщах, включающий отбор проб, их измельчение, отбор фракций, отличающийся тем, что предварительно выполняется термогазохроматографический анализ образца с минимальной глубины в температурном интервале 30 - 530^oС с получением дискретных данных через каждые 10^oС, по заранее экспериментально определенной зависимости определяют оптимальную температуру дегазации, при которой выполняют массовый анализ методом термогазовой хроматографии, определяют фоновые и аномальные значения по всем газовым компонентам и по сочетанию аномальных значений различных компонентов, по заранее полученным экспериментальным данным, выделяют интервалы палеотемператур, а золотое оруденение определяют по наличию в температурном интервале 220 - 460^oС аномальных значений H₂S и углеводородов от метана до гексана.