Способ поисков и разведки месторождений хризотиласбеста Советский патент 1989 года по МПК G01V9/00 

Изобретение относится к геологоразведочным работам и горнодобывающей промьшленности. Оно может быть использовано при поисках, разведке и эксплуатации месторождений хризотил-асбеста апогипербазитового типа, прбмыпшенно наиболее ценных.

Известен способ поисков и разведки месторождений хризотил-асбеста, который предусматривает проходку геологических маршрутов, горных выработок и скважин, отбор и испытание лабораторных и технологических проб, подсчет запасов ij Недостатками известного способа являются: слабое освещение поисковых критериев для месторождения хризотил асбеста, основанных на различных факторах контроля орудения, отсутствие указаний о необходимости .детального изучения вещественного состава пород и руд, что приводит к низкой эффективности способа, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является способ поиско и разведки месторождений хризотиласбеста, заключающийся в проходке горных выработок и скважин, отборе образцов и проб из гипербазитов, проведении минералогических, петрогр фических, физико-механических и технологических исследований 2. Недостатком известного способа является невысокий- уровень диагности ки серпентиновых минералов, что не позволяет сформулировать четкие крит рии определения перспектив асбестоносности, провести типизацию руд хри зотип-асбеста. Цель изобретения - повьшение эффективности поисков и разведки место рождения ХРИЗОТИЛ-асбеста Цель достигается тем, что в предлагаемом способе определяют содержание генераций лизардита, хризотила, антигорита и унстита и используют сочетания и количественные соотношени этих генераций для определения степе ни перспективности гипербазитов на хризотил-асбест при поисках и для определения качества руд при разведке. В понятие генерация того или иного минерального вида серпентина вкладывается, вещественный и временны смысл, вытекающий из представлений о сложном и многостадийном характере процесса серпентинизации. Каждая генерация фиксирует ту или иную стадию процесса серпентинизации. Определяют ее под микроскопом в шлифах по форма выделения, оптическим свойствам, вза имоотношениям с другими минералами. Для точной ;чиагностики используют более трудоемкие и /надежные методы термографию, рентгенографию, электро ную микроскопию и электронографию. В таблице приведена классификация генераций серпентиновых минералов. Псевдоморфозы серпентина по пироксенам называются баститомо Минеральньш состав его уточняется определительными словами. По сочетаниюгенерации серпентиновых минералов разработаны критерии определения перспектив асбестоносности гипербазитов. 1. Перидотиты и дуниты,, полностью или частично лизардитизированные в первую и вторую стадии лизардитизации, содержащие Л, и Л, бесперспективны для открытия в них крупных месторождений хризотил-асбеста. 2.Перидотиты и дуниты, полностью или ча стично лизардитизированные в первую и вторую стадии лизардитизации, содержащие Л и Л, а также антИгоритизированные в первую, вторую и третью стадии антигоритизации, содержащие, кроме того, А, А и А, бесперспективны для открытия в них крупных месторождений хризотил-асбеста.. 3.Перидотиты и дуниты,. полностью лизардитизированные и хризотилизированные в основном в стадию продольноволокнистой хризотилизации, содержащие Л., Л-, X., малоперспективны или совсем.бесперспективны для открытия вних крупных месторождений поперечно-волокнистого хризотил-асбеста, но могут быть перспективны для открытия в них месторо:ждений продольно-волокнистого хризотил-асбеста. 4.Перидотиты и дуниты, полностью лизардитизированные и хризорилизиро-; ванные в основном в стадию продольноволокнистой хризотилизации, а также антигоритизированные, содержащие Л., Л-, X,, А , AJ, , мало- или совсем бесперспективны для открытия в них крупных месторождений, поперечно-волокнистого хризотил-асбеста, но могут быть перспективны.для открытия в них месторождений продольноволокнистого хризотил-асбеста. 5.Перидотиты, не полностью лизардитизированные и хризотилизированные, иногда унститизированные, содержащие Л,, Л, Л,, Х, Х, а также Л, Л, У , X и Х (в зонах смятия), перспективны для обнаружения в них промьшшенной хризотил-асбестоносности. 6.Перидотиты, не полностью лизар- дитизированные и хризотилизированные, иногда унститизированные, а также антигоритизированные, содержащие

Л,, Л, Х, Х, А, Ag и иногда Л, перспективны для обнаружения в них промьшленной хризотил-асбестоносности.

7 о Дуниты лизардитизированные, хризотилизированныеи антигоритизированные:, иногда унститизированные, т.е. содержащие Л , Л, Л, Л., Х , Х, У , А, А., мало- или совсем бесперспективны для обнаружения в Q них промышленной хризотиласбестоносности.

8. Полосчатые дунит-перидотитовые или перидотит-дунитовые комплексы оцениваются в зависимости от проявле- jj ния стадий .серпентизации аналогично перидотитам и дунитам, указанным в ПП.1 - 7, но степень перспективности на хризотил-асбест зависит от соотношения перидотитов и дунитов. При пре- 20 обладании перидотитов они становятся перспективными на хризотил-асбест подобно перидотитам, указанным в пп.5-6, при преобладании дунитов малоили совсем бесперспективными на хри- 25, зотил-асбест, подобно дунитам, указанным в п. 7.

При проведении поисков на хризотил-асбест вначале проходят на гипербазитовых массивах единичные профили }0 выработок, отстоящие один от другого на расстоянии 0,8-2,. а иногда и более километров; расстояние между выработками в профилях 100-200 м, а в контактах перидотитов и серпентинитов - « 25-50 м. По зтой довольно редкой сети выработок породы расчленяют по содержанию в них тех или иных генераций сёрпентиновых минералов и выделяют на основе сформулированных оценочных 0 критериев площади гипербазитов, раз- личающиеся по степени перспективности на хризотил-асбест. В дальнейшем сгущение выработок производят только на перспективных площадях, а бесперспек- 45 тивные остаются обследованными по первоначальной редкой сети.

На фиг.1 изображена схематическая геологическая карта Джетыгаринского массива гипербазитов с расчленением 50 их по степени серпентинизации и по содержанию генераций сёрпентиновых минералов; на фиг.2 приведена карта оценки перспектив асбестоносности того же массива и сети поисковых выработок.

На фиг.1 обозначены: вмещающие гипербазиты осадочно-метаморфические породы 1, гранитоиды 2, перидотиты и в подчиненном количестве дуниты 3

(до 15-20%), частично лизардитизиро-. ванные (Л - в среднем 40-60%); таль ковые, тальк-карбонатные породы, осталькованные серпентиниты 4; сер-) пентиниты и перидотиты асбестоносные. Сформированные в несколько стадий серпентинизации, содержание Л. (до 80-90%), Л2 (полигональные зерна, до 90-95%), (до 40-50%), Л, (до 5060%), У (до 80-90%)5; серпентинить хризотил-лизардитовые (Л, + Л2. - более 50%) и существенно хризотиловые (X - более 50%), смятые и рассланцоваиные 6; серпентиниты, существенно лизардитовые, массивные (Л . и Л примерно в разных количествах) 7

На фиг.2 обозначены: площади 8 с выявленной на поверхности промьшшенной асбестоносностью, перспективные для прироста запасов асбеста в глубоких горизонтах месторождения, площади 9 с аевыявленной на поверхности асбестоносностью, но перспективные для обнаружения слепых залежей асбеста на глубине, площади 10 с ограниченными перспективами или бесперспективные на асбест, площади 11, бесперспективные на асбест с поверхности и на глубине (сложены серпентинитами), площади 12, бесперспективные на асбест с поверхности и на глубине (сложены перидотитами и дунитами), точки 13 наблюдения или выработки, проходка которых необходима при проведении поисков без использования.критериев оценки асбестоносности, точки 14 наблюдения или выработки, проходка которых достаточна для надежной оценки различных площадей массива на асбест при условии использования критериев оценки асбестоносности.

Предлагаемый способ поисков месторождений асбеста, как видно на фиг.2, позволяет разрежать сеть выработок и скважин в 4-8 раз без ущерба для надежности оценки массива на асбест. На. менее перспективных, чем Джетыгаринский, гипербазитовых массивах сеть точек наблюдения или выработок можно выбиг рать еще более редкой, чем показано на фиг.2.

На месторождениях хризотил-асбеста, где руды по своему качеству различаются в зависимости от состава слагающих их минералов, по предлагаемому способу определяют содержание генераций сёрпентиновых минералов, сопоставляют эти данные с типами асбестоносности, с содержаниями асбеста, определенными ситовым анализом, с результатами технологических испытаний обогатимости руд и судят о том, насколько правильно сделана промыш-: ленная типизация руд. Сочетания и количественные соотношения генераций серпентиновых минералов служат одним из основных параметров при вьщелении промьппленных типов руд.

Поскольку на месторождениях хризотил-асбеста в состав руд могут входить все генерации, перечисленные в таблице, и часто одновременно могут входить до 3-4 генераций, определение их количественных соотношений представляет не простую .задачу, как и на стадии поисковых работ, основным методом массовых определений содержаний генераций является петрографический, наиболее дешевый и доступный. Но при. тонких срастаниях генераций определить содержание наблюдениями под микроскопом с точностью до 20-25% нелегко, поэтому петрографический метод дополняют методами термическими и рентгеновскими.

Термический метод позволяет опреде лить содержания генераций различных серпентиновых минералов по температурам экзо- и эндотермических эффектов на дифференциальных кривых нагревания и по потерям массы при различных температурах на кривых потерь массы Генерации хризотила обычно имеют максимум эндотермических эффектов на 20-30 ниже, чем генерации лизардита, а генерации лизардита на 20-30 ниже, чем генерации антигорита. В зависимости от величины кристаллов и степени совершенства структуры указанные значения температур могут смещаться, но в целом термический метод, особенно для хризотил-антигоритовых серпентинитов, дает хорошие результаты.

Рентгеновские методы применяют для контроля определений содержаний генераций серпентиновых минералов л 1етодами петрографическими и термическими. Наиболее эффективными и быстрыми из рентгеновских методов является дифрактография шлифов со снятым покровным стеклом или порошковых проб пород на дифрактометрах УРС-50И, УРС-50ИМ, ДРОН-2.0, Дрон-3. По величине межплоскостных расстояний и интенсивности отражений определяют фазовый состав серпентиновых минералов и их содержания с точностью, которую обеспечивают приборы.

Окончательно содержания генераций серпентиновых минералов определяют путем ;сопоставления данных, полученны всеми указанными методами.

Типы руд, выделенные по содержанию генераций серпентиновых минералов сравнивают с другими характеристиками исходным составом пород (принадлежностью к апоперидотитовым, аподунитовым или полосчато-комплексным разностям) , содержанием геологических сортов асбеста и вредных примесей в пробах (брусита + немалита, шегренита + пироаурита, магнезита), содержанием брусита, шегренита, пироаурита, талька и карбонатов, плотностью, магнитной восприимчивостью, прочностью на раздавливание, удельной трещиноватостью, степенью выветрелости, оп-. ределяемой по выносу магния и окремнению, а также с физико-механическими показателями испытаний асбеста в f асботехнических и асбесто-цементных изделиях. Учет других характеристик руд дает возможность дополнительной проверки правильности выделения .типов РУД.

Типизация руд с учетом содержаний генераций серпентиновых минералов и других характеристик позволяет орган зовать наиболее рациональную шихтовку руд при подач.е их на обогатительные фабрики. Такой способ позволяет экономить средства по крайней мере в . два раза без ущерба для надежности в решении геологических задач по обследованию асбестоносности.

Первая

Лиз ардит - Вторая

Третья

Четвертая Хризотил Первая

Вторая

Хризотил

Третья

f

Первая Вторая Третья

Ортохризотил (унстит)

Микропетельчатые шнуры

Зерна и агрегаты в ячейках петель, нередко низкодвупреломляющие, зерна с полигональными очертаниями, чешуйки

Клиновидные кристаллы и волокна с отрицательным удлинением, реже чешуйчатые агрегатыЖилы мощностью до 5 мм и более Примазки и. жилы продольно- и косоволокнистого хризотила в смятых и сланцеватых серпентинитахПоперечно-волокнистые шнуры, жилки и пучки Жилки и жилы хризотил-асбестаПоперечно-игольчат Микрозернистый Лейстовидный Породообразующий в виде сыпи и микропрожилковый

СПОСОБ ПОИСКОВ И РАЗВЕДКИ МЕСТОРОВДЕНИЙ ХРИЗОТИЛ-АСБЕСТА, заклю- чающийся в проходке горных выработок и скважин, в' отборе образцов и проб из гипербазитов, проведении минералогических, петрографических, физико-механических и технологических исследований, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности, определяют содержание генераций лизардита, хризотила, анти- горйта, унстита и по наличию генераций лизардита, а также по сочетанию генерации лизардита и антигорита относят площади гипербазитов к бесперспективным, а по наличию дополнительных генераций хризотила в перидотитах . и апоперидоТИТОВЫХ серпентинитах - к перспективным на поперечно-волокнистый хризотил-асбест, в аподунитовых и апоперидотитовых рассланцованных серпентинитах - на продольно-волокни- стьш хризотил-асбест, по сочетанию и количеству.генераций лизардита, хризотила, антигорита, унтита судят о качестве руд хризотил-асбеста.(Л00