СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ГЕОХИМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ МАГНЕТИТОВОГО ОРУДЕНЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК G01V9/00 

Изобретение относится к геохимическим методам поисков и может быть использовано при поисках и оценке магнетитового оруденения.

Известен способ подсчета запасов рудных месторождений, заключающийся в отборе, анализе проб на полезный компонент, подсчете геометрически упрощенной площади руд, оценке средней мощности руд, среднего объемного веса, среднего содержания полезного компонента в подсчетном контуре. Подсчет запасов осуществляют по формуле:
Р=S•m•d•с,
где S - площадь руд, м²;
m - средняя мощность руд в подсчетном контуре, м;
d - объемный вес руды полезного компонента в подсчетном контуре, т/м³;
с - среднее содержание компонента в подсчетном контуре, %.

("Подсчет запасов месторождений полезных ископаемых" под редакцией В.И. Смирнова. М., Госгеолтехнадзор, 1957, с.19).

Недостатком способа является оценка запасов по так называемым непараметрическим показателям, неподдающимся объективному определению, численные значения которых с увеличением числа оцениваемых буровых скважин меняются произвольно. В результате количественная оценка запасов является субъективной, произвольной, неточной, существенно отличающейся от реальных эксплуатационных запасов. Способ является очень затратным, так как требует для оценки магнетитовых месторождений бурения большого количества дорогостоящих скважин по определенной преимущественно геометрически правильной сети скважин, необходимой для последующей субъективной оценки площади рудных тел по упрощенной геометрически правильной подсчетной фигуре.

Известен геохимический способ оценки объективных запасов полезного компонента в месторождении по параметрам коренного оруденения, заключающийся в отборе, анализе литохимических проб на полезный компонент, подсчете надфоновых линейных (М) и площадных (Р) продуктивностей, в сравнении надфоновых продуктивностей полезного компонента в оцениваемом и эталонном коренном оруденении. Количественную оценку прогнозных ресурсов и запасов полезного компонента осуществляют по формуле:

где
в оцениваемом i-м и этaлoннoм оруденении на одноименных гипсометрических уровнях рудной зоны.

("Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых". М., Недра, 1990, с. 202-203).

Недостатком способа является неточность, приблизительность оценки железорудных месторождений из-за отсутствия четкого ряда зональности магнетитового оруденения, отсутствия табулированного эталона изменчивости надфоновой продуктивности железа и его элементов - спутников по гипсометрическим уровням рудной зоны. Способ определения прогнозных ресурсов полезного компонента по площадной продуктивности также является затратным, так как требует площадной оценки оруденения с бурением многих дорогостоящих буровых скважин.

Технической задачей предлагаемого изобретения является получение точной объективной опережающей количественной геохимической оценки железорудного месторождения по единичным скважинам оцениваемого месторождения, что способствует существенному снижению капитальных затрат, а также сокращению времени, повышению качества геологоразведочных работ на железные руды.

Технический результат достигается тем, что в способе количественной геохимической оценки магнетитового оруденения, включающем отбор и анализ литохимических проб коренного оруденения, определение надфоновой линейной продуктивности, сравнение надфоновых линейных продуктивностей оцениваемого и эталонного оруденения, количественную оценку, анализ литохимических проб, определение надфоновой линейной продуктивности, сравнение надфоновых линейных продуктивностей оцениваемого и эталонного оруденения осуществляют на железо общее, железо магнетитовое, серу, медь, цинк, серебро, никель, кобальт, марганец, молибден и дополнительно определяют осредненный коэффициент подобия по формуле:

где соответственно среднегеометрический и среднеарифметический геохимические коэффициенты подобия.

Способ осуществляют следующим образом.

Отбирают литохимические пробы коренного оруденения, затем анализируют литохимические пробы на следующий комплекс химических элементов: железо общее, железо магнетитовое, серу, медь, цинк, серебро, никель, кобальт, марганец, молибден. Определяют величины надфоновых линейных продуктивностей химических элементов:

где Сх - содержание элемента в пробе, %;
Сф - фоновое содержание элемента, %;
n - количество аномальных точек, включенных в подсчет;
х - постоянный шаг опробования, м.

Затем по результатам сравнения надфоновых линейных продуктивностей железа и его элементов - спутников на одноименных гипсометрических уровнях рудной зоны оцениваемого и эталонного магнетитового коренного оруденения, дополнительно получают осредненный геохимический коэффициент подобия κ и дают опережающую количественную геохимическую оценку железорудного месторождения по единичной рудной скважине оцениваемого месторождения.

В таблице 1 приведен эталон изменчивости надфоновых линейных продуктивностей железа общего, железа магнетитового, серы, меди, цинка, серебра, никеля, кобальта, марганца, молибдена по гипсометрическим уровням рудной зоны эталонного 22 рудного тела Ново-Естюнинского месторождения.

В таблице 2 приведены примеры опережающей количественной геохимической оценки железорудных месторождений Урала по единичным рудным скважинам по параметрам запасов эталонного рудного тела Q_эт=60 млн.т.

В качестве примера рассмотрим точную объективную опережающую количественную геохимическую оценку 21 рудного тела Ново-Естюнинского месторождения.

Были отобраны литохимические пробы коренного магнетитового оруденения по керну скважины 8603 на глубине 836,8-866,6 м.

Литохимические пробы были проанализированы на железо общее, железо магнетитовое, серу, медь, цинк, серебро, никель, кобальт, марганец, молибден.

Были определены величины надфоновых линейных продуктивностей по формуле:

которые составили:
М_Fео= 746; М_Femt= 827; M_S=72; M_Cu=3,347; M_Zn=2,740; М_Ag=1,0•10^-3; М_Ni= 0,127; М_Cо=0,207; M_Mn=3,273; М_Мо=0,013.

Был определен гипсометрический уровень рудной зоны Z=0,6±0,03.

По результатам сравнения надфоновых линейных продуктивностей оцениваемого коренного оруденения с эталонными продуктивностями (табл.1) для повышения точности количественной геохимической оценки были определены 10 геохимических коэффициентов подобия.

Например, на гипсометрическом уровне рудной зоны 0,6±0,03, надфоновая линейная продуктивность железа общего М_Feo оцениваемого оруденения составляет 746 м%. При сравнении с эталонной надфоновой линейной продуктивностью М_Fеоэт, равной 2999 м%, получен геохимический коэффициент подобия

Надфоновая линейная продуктивность железа магнетитового М_Femt оцениваемого оруденения составляет 827 м%. При сравнении с эталонной надфоновой линейной продуктивностью M_Femtэт., равной 2799 м%, получен геохимический коэффициент подобия

Надфоновая линейная продуктивность M_S оцениваемого оруденения составляет 72 м%. При сравнении с эталонной надфоновой линейной продуктивностью M_Sэт., равной 34 м%, получен геохимический коэффициент подобия

Надфоновая линейная продуктивность М_Cu оцениваемого оруденения составляет 3,347 м%. При сравнении с эталонной надфоновой линейной продуктивностью М_Сuэт., равной 2,999 м%, получен геохимический коэффициент подобия

Надфоновая линейная продуктивность M_Zn оцениваемого оруденения составляет 2,740 м%. При сравнении с эталонной надфоновой линейной продуктивностью М_Znэт., равной 2,566 м%, получен геохимический коэффициент подобия

Надфоновая линейная продуктивность М_Ag оцениваемого оруденения составляет 1,0•10^-3 м%. При сравнении с эталонной надфоновой линейной продуктивностью М_Agэт, равной 5,6•10^-3 м%, получен геохимический коэффициент подобия

Надфоновая линейная продуктивность М_Ni оцениваемого оруденения составляет 0,127 м%. При сравнении с эталонной надфоновой линейной продуктивностью М_Niэт., равной 0,093 м%, получен геохимический коэффициент подобия

Надфоновая линейная продуктивность М_Cо составляет 0,207 м%. При сравнении с эталонной надфоновой линейной продуктивностью М_Cоэт., равной 0,533 м%, получен геохимический коэффициент подобия

Надфоновая линейная продуктивность М_Мn оцениваемого оруденения составляет 3,273 м%. При сравнении с эталонной надфоновой линейной продуктивностью М_Мnэт., равной 12,7 м%, получен геохимический коэффициент подобия

Надфоновая линейная продуктивность М_Мо оцениваемого оруденения составляет 0,013 м%. При сравнении с эталонной надфоновой линейной продуктивностью М_Моэт., равной 0,020 м%, получен геохимический коэффициент подобия

Для повышения точности, объективности опережающей количественной геохимической оценки магнетитового оруденения дополнительно был определен осредненный геохимический коэффициент подобия по формуле;

где соответственно среднегеометрический и среднеарифметический геохимический коэффициент подобия.

Среднегеометрический коэффициент подобия определили следующим образом:

Среднеарифметический коэффициент подобия определили по формуле:

Осредненный геохимический коэффициент подобия составил:

В таблице 2 результат оценки среднегеометрического коэффициента подобия выразился величиной где среднегеометрический коэффициент подобия;
ε - стандартный множитель;
ε =antlg Slg;
Slg - стандартное отклонение отдельных оценок κ.

В таблице 2 результаты оценки среднеарифметических геохимических коэффициентов подобия выразились величиной

среднеарифметический коэффициент подобия;
S - стандартное отклонение отдельных оценок κ;
n - количество оцениваемых элементов;
S = β •(κ_max-κ_min);
(κ_max-κ_min) - размах значений величин геохимических показателей;
β - табличное значение множителя для вычисления стандарта S по размаху.

В нашем примере для n=10 химических элементов β =0,325,
.

ε = antlg Slg = antlg 0,33 = 2,1.

В результате получена оценка величины среднегеометрического коэффициента подобия .

В нашем примере для n=10 химических элементов β =0,325

В результате получена оценка величины среднеарифметического коэффициента подобия 0,8±0,2.

В нашем примере для получения осредненного геохимического коэффициента подобия как среднеарифметического двух величин и β =0,886,

В результате получена оценка величины осредненного геохимического коэффициента подобия 0,7±0,1.

Была дана точная объективная опережающая количественная геохимическая оценка 21 рудного тела Ново-Естюнинского месторождения по единичному рудному подсечению скважины 8603 в интервале 836,8-866,6 м по формуле:
Q = κ³ Q_эт= 0,7³×60 = 21 млн.т,
в сравнении с геологической оценкой
в 28 млн. т по категориям А+В+С₁.

Аналогичным образом, исходя из величин надфоновых линейных продуктивностей коренного магнетитового оруденения, геохимических коэффициентов подобия, по величине осредненного геохимического коэффициента подобия, с учетом Q_эт.= 60 млн. т, была дана точная объективная опережающая количественная геохимическая оценка магнетитовых месторождений по данным единичных скважин оцениваемых месторождений.

Была дана количественная геохимическая оценка 18 рудного тела Южного участка Гороблагодатского района, вскрытого скважиной 707, в 21 млн. т, что подтвердило перспективность рудного тела, геологически оцененного в 29 млн. т по категории С₂. Количественная геохимическая оценка Ново-Осокинской рудной зоны, вскрытой скважинами 795 и 809, в 246 млн. т, подтвердила перспективность, значительный масштаб магнетитового оруденения рудной зоны, геологически оцененной в 210 млн. т по категориям С₂+Р. Получена количественная геохимическая оценка Краснокаменской рудной зоны, вскрытой скважиной 1016, в 132 млн. т, что также подтвердило перспективность, значительный масштаб магнетитового оруденения рудной зоны, геологически оцененной лишь в 82 млн. т по категории Р.

Напротив, точная объективная опережающая количественная геохимическая оценка Гологорской (Степнинской) рудной зоны по данным скважины 1402 в 4 млн. т, свидетельствует о бесперспективности продолжения геологоразведочных работ в связи с выявленным незначительным масштабом магнетитового оруденения, и уточняет геологическую оценку рудной зоны в 22 млн. т по категориям С₂ и Р. Опережающая количественная геохимическая оценка Спасского оруденения, вскрытого скважиной 1, в 0,5 млн. т, уточнила геологическую оценку оруденения в 10-100 млн. т по категории Р и также свидетельствует о выявленном незначительном масштабе магнетитового оруденения и о бесперспективности продолжения геологоразведочных работ на оруденении.

Количественная геохимическая оценка 1 рудного тела Естюнинского месторождения, вскрытого скважиной 8910, в 102 млн. т подтвердила перспективность, значительный масштаб магнетитового оруденения, невысокую точность оценки, в сравнении с геологической оценкой в 184 млн. т по категориям А+В+С₁, обусловлена отсутствием результатов содержаний серы.

Методика объективной опережающей количественной геохимической оценки магнетитового оруденения разработана и проверена на 14 месторождениях Урала. Высокая точность, надежность, эффективность разработанного способа позволила провести точную количественную геохимическую оценку магнетитовых месторождений Урала по единичным скважинам. В 12 из 14 случаев получена хорошая сходимость цифр геохимического прогноза по единичным рудным подсечениям с цифрами промышленных запасов по данным многих десятков разведочных скважин.

Таким образом, в результате использования изобретения достигнута точная объективная опережающая количественная геохимическая оценка железорудного месторождения по единичным скважинам оцениваемого месторождения. По результатам бурения одиночной скважины в условном центре магнетитового рудного тела на основании выявленного масштаба оцениваемого оруденения дается вывод о перспективности продолжения или прекращения геологоразведочных работ на заведомо бесперспективных рудопроявлениях, что значительно сокращает капитальные затраты, время, повышает качество поиска и оценки реального промышленного рентабельного месторождения на всех стадиях геологоразведочных работ.

Использование: при поисках и оценке магнетитового оруденения. В результате использования изобретения достигнута точная опережающая количественная геохимическая оценка железорудного месторождения по единичным скважинам оцениваемого месторождения. Сущность: проводят отбор, анализ литохимических проб коренного оруденения. Определяют надфоновую линейную продуктивность. Сравнивают надфоновую линейную продуктивность оцениваемого и эталонного оруденения. Проводят количественную оценку. При этом анализ литохимических проб коренного оруденения, определение надфоновой продуктивности, сравнение надфоновой линейной продуктивности оцениваемого и эталонного оруденения осуществляют на железо общее, железо магнетитовое, серу, медь, цинк, серебро, никель, кобальт, марганец, молибден. Для количественной оценки дополнительно определяют осредненный коэффициент подобия по приведенной формуле. Технический результат: сокращение капитальных затрат, времени, повышение качества поиска. 2 табл.

Способ количественной геохимической оценки магнетитового оруденения, включающий отбор, анализ литохимических проб коренного оруденения, определение надфоновой линейной продуктивности, сравнение надфоновой линейной продуктивности оцениваемого и эталонного оруденения, количественную оценку, отличающийся тем, что анализ литохимических проб коренного оруденения, определение надфоновой линейной продуктивности и сравнение надфоновой линейной продуктивности оцениваемого и эталонного оруденения осуществляют на железо общее, железо магнетитовое, серу, медь, цинк, серебро, никель, кобальт, марганец, молибден, а для количественной оценки дополнительно определяют осредненный геохимический коэффициент подобия по формуле

где среднегеометрический геохимический коэффициент подобия;
среднеарифметический геохимический коэффициент подобия.