Способ поисков месторождений полезных ископаемых Советский патент 1981 года по МПК G01V9/00 

Изобретение относится к области поисков месторозкдений полезных ископаемых. Известен способ разведки рудных месторождений, который включает накопление рудных компонентов на питаю щих электродах под воздействием элек трохимических реакций возбуждаемых внешним электрическим током. Задавая напряженность и время пропускания электрического тока и анализируя накопленные рудные компоненты делают выводы о составе рудного тела и глубинности его залегания tUК недостаткам метода относятся требование мощных внешних источников тока и аппаратуры контроля и поддержания задаваемого режима, ограниче-ние площади, одновременного опоискования числом гнезд питания кабелей (до 36 в серийной станции ЧИМ-Ю) Кроме того, вьщеление наиболее подвижных форм элементов при близко нулевых значениях напряженности прак тически невозможно из-за неустойчивости и нелинейности изменения малых напряженностей. Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому является способ отбора проб для поисков рудных месторождений, включающий отбор проб непосредственно из раствора почвенных капилляров в подкисленную воду, залитую в пористый сосуд, помещенньпЧ в почвенньй слой на исследуемой точке. За счет внешних источников постоянного тока и помещения катода в подисленную воду пористого сосуда достигается электролитическое и электроосмотическое обогащение раствора в сосуде ионами тяжелых металлов Г2 . К недостаткам способа следует отнести необеспеченность равенства условий извлечения слабосвязанных наиболее подвижных форм элементов, требование внешних источников постоянного тока, аппаратуры контроля и поддержания задаваемого релсима. Цель изобретения - обеспечение равных условий извлечения элементов и повышение контрастности анома лий. Указанная цель достигается за счет того, что отбор проб производится непосредственно из раствора почвенных капилляров с установкой на исследуемой точке сосуда пористого материала, заполненного, раствором электролита, выдержкой в тече ние установленного времени с последующим анализом раствора или пористого материала на искомые элементы а затем на каждой точке проводят измерение существующего потенциала между раствором з пористом сосуде и почвой в точке измерения и устанавливают положение ореолов и место рождений полезных ископаемых по зна чениям концентраций искомых элементов, приведенных к одному значеншр наблюдаемых потенциалов. Возможна также методика работ предлагаемым способом, при которой подбором концентраций раствора элек тролита добиваются равенства измеря мого потенциала во всехточках наблюдений. В этом случае положение ореолов и месторождений полезных ископаемых устанавливают непосредственно по измеренным значениям кон центраций искомых элементов в растворе. На чертеже изобра хена схема аппа ратуры предлагаемого способа. Для осуществления способа необхо димо вьшолнить следующие операции. Устанавливают пористый сосуд I, заполненный раствором электролита 2 концентрации С в почвенный слой на исследуемой точке (или нескольких точках). С помощью неполяризующихся электродов (например, хлорсеребряны 3 и 4 измеряют потенциал U между раствором электролита в сосуде и почвой высокоомным вольтметром 5. Вьщерживают сосуд на точке в течени установленного времени, измеряют чувствительными (атомно-абсорбдионным, атомно-флуоресцентными, поляро графическими) методами концентрации искомых элементов С и т.д в растворе электролита опоискованной точки, относят измеренные конце трации к наблюдаемому значению поте циала данной точки U, устанавливают 0 сосуд в другую точку и повторяют По отношеперечисленные операции. :L 1. т.д. для и иг Jг U4 первой и последующих точек строят графики или карты указанных значений по графикам или картам вьщеляют с учетом геологической обстановки области повьшшнных концентраций, перспективные на наличие месторождений полезных ископаемых. Ход работ по другому варианту способа аналогичен описанному, за исключением того, что после измерения потенциала U производят дополнительную операцию: измеряют концентрации Cf, добиваясь получераствора С и ния равного значения наблюдаемого потенциала U на всех точках. При этом, операция построения графиков или карт видоизменяется таким образом, что используют полученные через определенное время значения концентраций искомых элементов в электролитах С, Сг, Ст,и т.д. без деления этих значений на соответствующие величины и. Для изготовления пористых сосудов могут применяться монообменные и электрохимические нейтральные материалы, в качестве растворов - растворы кислот, щелочей, солей. В ряде случаев возможно извлечение элементов непосредственно в материале сосуда. Пример 1 . Сосуды заполняются двухнормальной НМО, с пергаментной мембраной. Время накопления выдержки измеряется от 5 до 65 ч. Анализ проводится на содержание в растворе Нд, Мо, Fe, Са, U. Наблюдаемьй потенциал меняется от 15 до 65 m V. Во всех случаях отмечено присутствие в растворе упомянутых элементов в количествах от сотых долей мкг до десятков мкг в расчете 50 мл раствора. П р и м е р 2 . Сосуды заполняются 10%-ным раствором-NaijCOj с пергаментной мембраной. Время извлечения выдержки 12 ч. Анализ проводится на содержание в растворе U Накопление U в области фона (3-7) 10 %, в аномальных точках 20-28) 10 % в пересчете на 50 мл раствора аблюдаемый потенциал меняется от 0 до 43 mV. П р и м е р 3 . Сосуды заполняются днонормальной NHNOj с целлофановой ембраной, время накопления 20 ч.

НСКО1.1ЫЙ элемент Си.- Наблюдаемый потенциал меняется от 17 до 35 mV, Концентрация в фоновых точках Ojl-0,3MK в аномальных точках 2,0-2,3 мкг.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известными геоэлeктpoxимичecки lи способами поисков позволяет изучать наиболее подвижные формы элементов, обладающие наибольшей информацией о коренном источнике при значительном (по имеющимся данным до 100 м) удалений от него. Способ позволяет практически не ограничивать площадь одновременИого опоискования, не требует применения источников электрического тока, аппаратуры контроля и поддержания режима, кабельных линий и удлинителей.

Экономический эффект предлагаемого метода по расчетам, по сравне- нию с методом ЧИМ, составляет не менее 100.000 руб. на одну бригаду за счет более высокой производительности, сокращения численности nejjcoнала и количества аппаратуры.

Формула изобретения

1. Способ поисков месторождений полезных ископаемых, основанный на отборе проб непосредственно из растворов почвенных капилляров и включающий установку на исследуемой точке сосуда пористого материала.

заполненного раствором элекгролита, вьздержку в течение установленного времени, последующий анализ раствора или пористого материала на искомые элементы, отличающийс я тем, что, с целью обеспечения равных условий извлечения элементов и повышения контрастности аномалий, на каждой точке проводят измерение

потенциала между раствором в пористом сосуде и почвой в точке наблюдения и судят о положении ореолов и месторождений полезных ископаемых по значениям концентраций искомых

элементов, приведенных к одному значению замеренного потенциала. 2. Способ поп. 1,отличающийся тем, что изменяют концен рацию раствора в пористых

сосудах до получения равенства наблюдаемого потенциала на всех точках наблюдений и судят о положении ореолов и месторождений полезных ископаемых непосредственно по значениям концентраций искомых элементов в растворе электрот1та.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

К Ъ7287, кл. G 01 V 3/04/G 01 V 9/00, 1971.

2.Авторско.е свидетельство СССР 1 46005, кл. G 01 V 9/00, 1935 (прототип).