Способ геохимической разведки Советский патент 1992 года по МПК G01V9/00 

Изобретение относится к способам геохимических поисков и разведки месторождений полезных ископаемых.

Известны способы определения форм нахождения металлов при геохимических исследованиях, основанные на химическом разрушении органических и органоминеральных соединений в различных природныхобразованияхпутемпоследовательного селективного растворения отдельных форм или их групп, селективного извлечения различных классов этих соединений и последующего установления микроколичеств металлов в соответствующих, растворах с помощью фотоколориметрического или спектрального анализов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ геохимических поисков и разведки глубокозалегающих рудных месторождений по металлоорганическим формам нахождения элементов основанный на отборепроб из почв по сети, соответствующей масштабу и задачам исследований. Наиболее представительными и легко извлекаемыми из почв фракциями органического вещества являются соединения металлов с фульво- и гуминовыми кислотами - фульваты и гуматы металлов, которые извлекают из почв, в основном из гумусового горизонта, селективным растворителем (пирофосфатом натрия) с последующим их разрушением с помощью различных кислот (азотная, серная, соляная, хлорная) и определением исследуемых элементов (металлов - Me). Для оценки количества органического вещества, перешедшего в пирофосфатную вытяжку, определяют концентрацию углерода (Сорг) в фульватах и гу- матах. Результат извлечения элементов из металлоорганических соединений представляют в виде отношения Ме/Сорг. По аномальным значениям отношения металл/углерод (Ме/Сорг) выделяют участки,

ч ел ел

го W

4Ь.

перспективные на выявление объектов исследования.

Недостатками прототипа являются ограниченное применение его лишь в районах раэви гия гумусированных почв; наличие до- полнительной операции определения углерода, усложняющего анализ, Разрушение органического вещества пробы воздействием сильных кислот ,и перевод металлов в растворы нарушает природные химические и генетические связи.

С целью повышения достоверности способа геохимической разведки, включающей отбор проб, путем сохранения природных химических и генетических связей вещественного состава объектов исследования в отобранных пробах осуществляют неразрушающее концентрационное экстрагирование подвижных органоминеральных соединений (ПОМС) смесью инертных рас- творителей, При этом одним из экстраген- тов может быть смесь растворителей - хлороформ:бензол:этанол;ацетонитрил 1:1:1:1. Проводят их физико-химическое фракционирование, выделяя необходимые фракции. Затем производят количественный анализ ПОМС и их компонентов в каждой выделенной фракции, определяя концентрации составляющих ПОМС. Устанавливают корреляционные связи между определяемыми концентрациями ПОМС и их компонентов и судят о наличии искомого объекта.

Предлагаемый способ представляет следующий технологический цикл: отбор проб из твердых, жиДких, газообразных и биологических проб (горные породы, руды, россыпи, залежи нефти, газа, угля, биологические вещества (субстраты) и т.д.}; концентрационное экстрагирование ПОМС смесью инертных растворителей, например, экс- трагентом-хлороформ:бензол: этанол;ацето нитрил в соотношении 1:1:1; количественный анализ извлеченных ПОМС и их компонентов физическими и физико-хими- ческими методами, например, рентгено- флуоресцентным анализом (РФА), различными видами хромотографий и спектральными методами, устанавливая концен- трацию составляющих ПОМС; хроматографическое фракционирование с целью селективного выделения информативных фракций, характерных для изучаемого типа месторождений, осуществляемое специально выбранными для данного объ- екта композициями дифференцирующей смеси; количественный анализ органических и неорганических компонентов выделенных фракций физическими и физико-химическими методами, устанавливая дифференциацию компонентов ПОМС; проведение геологического вещественного эталонирования исследуемого объекта на основе расшифровки химической структуры природной и антропогенной органомине- ральной матрицы, определяя для исследуемого объекта (например, рудного месторождения) индивидуальную органо- минеральную матрицу и присущие только этому месторождению компоненты ПОМС; установление корреляционных связей между определенными концентрациями ПОМС и отдельными составляющими физико-химических фракций ,10МС, по которым определяют физико-химические и геометрические параметры исследуемого объекта.

Пример. Определение параметров рудных тел Гаурдакского месторождения самородной серы, Распределение концентрации элементной серы в породах и рудах месторождения изучалось по разрезу месторождения, вскрытому рядом скважин.

Пробы отбирались методом пунктирной борозды. Из опробуемого интервала через равные промзжутки отбирались 7-10 скол- коа керна по 1-2 см3 каждый с общим весом до 500 г, Максимальный интервал опробования 5 м. В случае вскрытия по разрезу другой разновидности пород мощностью менее 5 м интервал опробования соответственно сокращался. Извлечение ПОМС осуществлялось экстрагентом - х/1ороформ:бен- зол:этакол;ацетонитрил 1:1:1:1 и устанавливалась концентрация ПОМС. Для выделения информационных фракций месторождения осуществлялось тонкослойное фракционирование ПОМС. Устанавлива7 лась концентрация элементной серы (5°) спектрофотометрированием в УФ области спектра. Положения хроматографических зон на хроматограмме характеризуется величиной, которая равна отношению пути 1|, пройденного i компонентом, отточки старта

к пути L, пройденного элементом: Rf - .

Для элементной серы Rf 0,85.

В известняках Оксфорда концентрации 5° изменяются от 100 до 1000 г/т. Наиболее высокие их значения приурочены к участкам, где обнаружены залежи самородной серы, Таким образом, по распределениям концентраций элементной серы по разрезам Гаурдакского месторождения осуществляют выявление сернорудных залежей во вмещающих породах.

Геохимическая эффективность предлагаемого способа заключается в повышении информативности исследований.

5 1755234б

При этом в процессе проведения спосо-личающийся тем, что, с целью повыше- ба в пробах, отобранных на исследуемыхния достоверности способа путем сохранеобъектах природного, синтетического и би-ния природного вещественного состава ологического происхождения, сохраняютсяпроб, проводят концентрационное экстра- природные, химические и генетические свя-)5 гирование подвижных органоминеральных зи вещественного состава.соединений (ПОМС) смесью инертных рас- изобретениятворителейхлороформ,бензол,этанол,аце- Способ геохимической разведки, вклю-тонитрил в соотношении 1:1:1:1, чающий отбор проб, извлечение из них ме-осуществляют хроматографическое фракци- таллоорганических соединений, их анализ10 онирование ПОМС и определяют концент- на элементы-индикаторы и суждение порации ПОМС и их компонентов в каждой аномальным концентрациям элементов-ин-выделенной фракции, дикаторов о наличии искомых объектов, о т

Использование: геология, геохимия, геохимические исследования различных типов месторождений и природных объектов. Сущность изобретения: отбирают пробы, проводят концентрационное экстрагирование подвижных органоминеральных соединений (ПОМС) смесью инертных растворителей хлороформ: бензол: этанол: ацетонитрил в соотношении 1:1:1:1, осуществляют хроматографическое фракционирование П.ОМС и определяют концентрации ПОМС и их компонентов в каждой выделенной фракции.