Способ поисков рудных месторождений по искусственно вызванной ртутной дегазации Советский патент 1983 года по МПК G01V9/00 

Изобретение относится к области геохимических методов- поисков рудных месторождений и может быть использовано для выявления эндогенных месторождений, локализующихся в различных структурных условиях со скрытым и скрыто-погребенным характером залегания рудных тел. Способ может быть применен в комплекте; с геофизическими методами, а такйсе при разбраковке литохимических аномалий .

Известен способ ртутометрических поисков рудных месторождений по содержанию свободных и сорбированных почвой паров РТУТИ, заключающийся в нагреве почвенного слоя до температуры, обеспечивающей выделение сорбированной в нем ртути с последующим определением ее содержания (i

Недостатком способа является отсутствие предварительного обогащения ртутных паров на золотом сорбенте, что приводит к появлению ложных сигналов, вызываемых минеральными и органическими частичкаMi, водяными парами и газами, которые возгоняются совместно с парами ртути при нагреве почвы. Появление ложных dигнaлoв ведет в конечном счете к низкой достоверности, глубинности и эффективности поисковых работ.

Наиболее близким к данному является способ поисков рудных месторождений по содержанию паров ртути в почвенном воздухе, заключающийся .в откачке проб почвенного воздуха из шпура глубинной 0,3-0,5 м с помощью конусного «зонда, накоплении i ртути на золотом сорбенте, десорбци ртути путем электронагрева сорбента и измерении ее концентраций на атомно-абсорбционном спектрофотометре 2 .

Недостатком способа является ограниченная информация, получаемая лишь по свободным парам ртути в .почвенном воздухе, что создает значительные трудности при интерпретации и разбраковке аномалий И приводит к низкой глубинности поисков и недостаточной достоверности получаемых результатов.

Цель изобретения - повышение глубинности и достоверности поис-Аков рудных месторождений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу поисков рудных месторождений по содержанию паров ртути в почвенном воздухе, включающему отбор газовых проб из верхней части почвенного разреза, накопление ртути на золотом сорбенте с последующей десорбцией и определением ее содержания, отбор проб почвенного воздуха на участке поисков осуществляют после возбуждения горных пород упругими колебаниями.

Изобретение основано на искусственной ртутной дегазации рудных тел и их ореолов рассеяния, вызываемой упругими колебаниями, генериpyeivwx, например, взрывами, При этом в породах надрудного пространства возникают устойчивые во времени интенсивные потоки газообразной ртути, диффундирующие в направлении от кровли рудных залежей к дневной поверхности, где и обнаруживают своим .проявлением местоположения скрялтых рудных скоплений.

На искусственную дегазацию рудных тел косвенно указывает естественная возгонка паров ртути. При этом основными факторами, определяющими процесс массопереноса природных газов в земной коре, являются градиенты давления, концентрации и температур.

Искусственно вызванные в горных породах колебания упругих волн, как и обусловленные тектофизическими силами локально возникакяциё в них напряжения, приводят к аналогичным изменениям параметров указанных градиентов - явлению дегазации в земной коре и образованию высокоподвижных газортутных потоков. При этом следует ожидать, что в процессе массопереноса ртути, в отличие от указанных условий пробоотбора, будут вовлечены все формы нахождения газообразной ртути в рудовмещающих и перекрывакицих образованиях: свободные, сорбированные и окклюдированные пары ртути, а также первичная (эндогенная) ртуть, находящаяся в газообразной форме в закрытых порах, в микровключениях и промежутках -кристаллов в рудах и первичных ореолах. Глубины и возникновения искусственной дегазации при упругих колебаниях, возбуждаемых взрывными источниками, весьма значительны. В этих условиях дегазирующиеся рудные тела и их первичные ореолы как бы проецируются газортутными потоками на дневную поверхность.

Таким образом, кроме глубинности и достоверности поиска рудных месторождений-создается возможность предсказывать параметры распространения скрытых рудных скоплений в горизонтальных направлениях.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для осуществления способа.

На фиг. 1 обозначено: источник упругих колебаний 1, направление распространення упругих волн 2, скрмтое рудное тело 3, направление вызванного потока 4 паров газообразной ртути к дневной поверхности 5,

газоотборный зонд 6 с пылеулавливающим фильтром 7, золотой струнный сорбент 8, ротаметр 9, установленный между сорбентом 8 и вакуумным насосом 10, измерительный блок-фотометр 11, блок питания 12, фильтр-поглотитель ртути 13, трехходовые краны 14 и 15. Блок питания 12 подключен к блоку-фотометру 11 и сор бенту 8.

Примером осуществления может быть такая последовательность операций.

Заведомо в бесперспективном месте исследуемого участка выбирают контрольную площадку для наблюдений за вариациями геохимического .фона паров ртути в почве. Наблюдения за изменением фона ведут в течение всей рабочей смены с перерывами между измерениями ч в зависимости от характера вариаций. Возбуждение упругих колебаний в грунте на, участке вызывает (помимо интенсивной дегазации от скрытых рудных тел) слабую дегазацию вмещающих пород, которая обусловливает заметное повышение фоновых концентраций паров ртути в почвенной атмосфере. По данным вариа7 ций фона рассчитывается для того или иного периода рабочей смены поправочный коэффициент относительно нормального фона. Начало площадных измерений после возбуждения упругих колебаний на участке определяется по резкому повышению фона. На прекращение измерений указывает снижение концентрации паров ртути на контрольной площадке до обычного фона, что означает прекращение вызванной дегазации, которая оказывается устойчивой в течение многих часов и благоприятствует ходу работы.

Таким образом, все измерения на площади выполнены и зафиксированы относительно одного уровня - нормального фона.

На профиле наблюдений газортутный зонд 6 (фиг. 1) с пылеулавливающим фильтром 7 вдавливается на точке измерения в шпуровое отверстие сразу же после его проходхи йа глубину 0,3 ... 0,5 м.

Производят возбуждение упругих коколебаний, в качестве источника / которых может быть взрыв, механический или электрический ударник, i вибратор, мощность источника определяется площадью исследуемого участка. Возбуждение упругих колебаний осуществляют в мелкой скважине (глубиной до 3 ... 5м) либо горной выработке легкого типа (шурфе). Возникшие упругие колебания 2, распрог ст,раняясь от источника, воздействуют на скрытое рудное тело 3 и его ореолы рассеяния и вызывают тем самым дегазацию паров ртути, потоки 4 которой мигрируют к дневной по:верхности 5...

С помощью вакуумного насоса 10 при положении А-А кранов 14 и 1.5 проба почвенного воздуха прокачивается через золотой струнный сорбент В в установленном объеме, контро лируемом ротаметром 9. После прокачки пробы и накопления ртути на сорбенте.краны 14 и 15 устанавли0ваются в положение В-Б для проведения измерения концентрации ртути. С этой целью включают отжиг сорбента 8 на блоке питания 12 с одновременной прокачкой атмосферног 5 воз5духа через фильтр-поглотитель ртути 13. Десорбированные с сорбента 8 пары ртути, прокачиваемые насосом 10, поступают в йлектронный измерительный блок-фотометр 11 для

0 определения ртути с учетом поправочного коэффициента на вариацию. Способ опробован и дал положительный эффэкт на золоторудном объекте, расположенном (фиг. 2)

5 среди кислых вулканогенных пород, где дальнеприносные валунно-галечные образования 16, мощностью до 40 м, кора выветвивания по кислым эффузивс1м 17, профили наблюдений с их номерами и номерами пикетов

0

18,изоконцентраты па,ров ртути в почвенном воздухе в D- lO мг/л

19,максимальные значения концентраций 20, площадь предполагаемого распространения промышленно-ценних

5 руд 21, которая, по-видимому, ограничена изоконцентратами паров рту- , ти (300-1000)и-10мг/л и большими значениями, граница распространения пород 22, местоположение источ0ника упругих колебаний (в даннсм случае им служил взрыв) 23.

Объект находится в начальной стадии оценки глубоким колонковым бурением и относится к сложному для

5 выявления бессульфидному типу оруднения в зонах окварцевания с тонкрдисперсным золотом. Вся площадь объекта, кроме небольшой части в юго-восточном углу, погребена под рыхлыми образованиями значительной

0 .мощности. На фиг. 2 представлены два варианта (А и Б) площадной -азортутной съемки по почвенному воздуху. Вариант А отражает результаты, полученные до взрыва, в условиях

5 ненарушенноххэ равновесия в газообмене между литосферой и атмосферой, вариант ,Б - после возбуждения упру1их колебаний взрывом в условиях нарушенного равновесия и вызванной :

0 искусственной дегазации .

Реализация способа показала, что нгщ дюгребенным золоторудным объектом фиксируется контрастный газортутный ореол, который по проSстиранию оказался в три раза боль-

ше Сфйг. 2Б), чем ореол, фиксируемый а условиях ненару1яенного равновесия по интенсивности максимальных эначени й в 10 раз (4800 против . 450)10 мг/л. Полученные резуль,таты (на фиг. 2Б) Позволяют сделать следующие выводы, которые не видны на фиг. 2А Рудное тело метасоматнтов с золотой минерализацией простирается в северо-западном направлении, размеры его по простиранию порядка 200 м. Мощность тела непостоянная, на юго-востоке она равна 30 м, на сверо-западе 15-20 м. Интенсивность концентраций паров рту-, ти возрастает в северо-западном нап-/ равлении в котором следует ожидать увеличивения содержания полезного компонента. Вся централзьная и северозападная часть рудного тела наисодится в погребенном и, возможно в скрыто-погребенном состоянии. Падение рудного тела близкое к вертикальному.

СПОСОБ ПОИСКОВ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПО ИСКУССТВЕННО ВЫЗВАННОЙ РТУТНОЙ ДЕГАЗАЦИИ, включающий отбор газовых проб из верхней части почвенного разреза, накопление ртути на золотом сорбенте с последующей десорбцией и определением ее содержания, о т л и ч а ющ и и с я тем, что с целью повышения глубинности и достоверности поиска, отбор проб почвенного воздуха на участке поисков осуществляют после возбуждения горных пород упругими колебаниями.

tVf f

Я-, г 4f f у у /pgygfgg/jryyyg