Способ поиска перспективных площадей на обнаружение месторождений бора Советский патент 1982 года по МПК G01V9/00 

(Б ) СПОСОБ ПОИСКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ПЛОЩАДЕЙ НА ОБНАРУЖЕНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БОРА

I

Изобретение относится к минералого-геохимическим методам поисков и может быть использовано при поисках месторождений бора,

Известны способы поиска перспективных площадей на обнаружение борной минерализации путем отбора проб силикатов с последующим установлением в них бора химическим анализом t1.

Недостатком этих способов является трудоемкость и низкая чувствительность химического анализа на бор, обычно меньшая минимально аномальных содержаний бора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ поиска перспективных площадей на обнаружение месторождений бора путем отбора проб минераловиндикаторов с последующим установлением в них бора, причем в качестве минералов-индикаторов используют сиг ликаты, а бор устанавливают спектральным методом анализа 2.

Недостатком этого спосоВа является ограниченная область его использования, связанная с тем, что минералами-индйкаторами являются только силикаты, установление бора в которых требует методов анализа, имеющих высокую чувствительность. Установление бора даже спектральным анализом в силикатах зачастую невозможно, поскольку чувствительность спектрального метода на бор 1 « Ю , т.е. надежность такого способа поиска низка.

Известный способ обладает также длительностью и трудоемкостью, связанными с тем, что обнаружение бора в минералах-индикаторах спектральным методом анализа предусматривает необходимое измельчение пробы до мелкодисперсных порошков.

Цель изобретения - расширение возможностей способа и повышение надежности поиска при одновременном cfo ускорении. 39 Поставленная цель достигается тем что согласно способу, предусматриваю щему отбор проб минералов, в качестве минералов-индикаторов используют ангидрит или кальцит и по наличию ион-радикала судят о перспективности данной площади на обнаружение месторождения бора. Наличие ион-радикала BOj устанавливают электронным парамагнитным резонансом (ЭПР), , Способ осуществляют следующим образом, В обследуемом районе отбирают про бы ангидрита или кальцита, по«возмож ности мономинеральные, без использования специальных методов выделения мономинеральных фракций и устанавливают наличие ЗО ЭПР-анализом. На личие в спектре ЭПР линий поглощения от борсодержащего радикала В0з является однозначным доказательством вхождения бора в структуру минерала и служит прямым поисковым признаком борной минерализации. Анализ ЭПР ведут следующим образом. Берут из одной пробы две навески по 100 мг, одну измельчают до фракции 0,,5 мм и помещают в кварцевой ампуле в резо натор. На помещенный в резонатор об разец накладывается постоянное ма)- нитное поле, ориентированное перпендикулярно В4-ПОЛЮ. Если же в процессе отбора удается сделать монокристаллическую выколку ангидрит а или . кальцита величиной не менее 35 мм , то ее измельчать не следует. В этом случае спектр ЭПР получают по стандартной методике, принятой для поно кристалла. Использование таких, необ работанных проб является предпочтительным, поскольку в процессе измель чения природные электронно-дырочные центры будут претерпевать изменения и их естественная концентрация может снижаться.. Пример 1.8 районе предполагаемой борной минерализации были отобраны пробы ангидрита и в них с помощью ЭПР-анализа было установлено наличие ион-радикала ГвО.. Из точек проявления ангидрида было отоб рано десять проб (5+5 дубликатов) . Вес про5 варьировался в широких пределах от 10-15 до 50-60 мг. Представ ленные пробы визуально были мономинеральными обломками зерен ангидрита Для проведения ЭПР-анализа были из каждой пробы выбраны спайные по воз4можности монокристаллические выколки размером от 2x2x3 до 3x3x5 мм. Съемка спектров ЭПР проводилась на спектрометре РЭ-1301. Был обнаружен характерный квартетный спектр 6 (ос- новной изотоп 8) . Для однозначной оценки наличия радикал-иона вОз) были выполнены съемки спектра ЭПР при температуре жидкого азота (77 К) и был разрешен В (распространенность его 1.8,8%). Было доказано наличие спектра ион-радикала BOj, а это свидетельствует о перспективности данной площади на обнаружение месторождения бора. Пример 2. В тех же пробах, что и в примере 1, кальцита или ангидрита было установлено наличие ион-радикала ВОзЗ ЭПР-анализом. ЭПР-анализ ведется следующим образом. Были отобраны дубликатные .навески и измельчены до фракции 0,25 0,5 мм. Образцы помещались в кварцевой ампуле в резонатор спектрометра и далее снимались спектры . TBOjl .Результаты приведенных измерений свидетельствуют о наличии радикала iBOj, что .позволяет судить о перспективности данной Площади на oSViaружение борного месторождения. Основными признаками,позволившими создать предлагаемый способ поиска является установление новых минералов-индикаторов кальцита и ангидрита и наличие в них ион-радикала BOjl i характеризующегося дырочным парамагнетизмом. Установлено,существование злектрон ных или дырочных центров в природных минералах, несущих информацию о происхождении оруденения, а также установлено существование изоформного вхождения бора в ангидрит и кальцит, тогда как раньше считалось,что бор не может входить в эти минералы йзоморфно. Все это важно для реализации изобретения, поскольку бор не-пара-, магнитен и определять его методом ЭПР до установления электронно-дырочной проводимости в минералах и наличии изоморфного вхождения BOj в кальцит и ангидрит не представлялось возможным. Характеристическиепараметры сигнала ЭПР борных радикалов BOjl noaволяет проводить быструю (в течение 5-8 мин) рег истрацию спектра, расшифровка которого не вызывает затруднений. При необходимости можно выполнить и количественные изменения концентрации изоморфного бора. Для этих целей удобнее использовать сдвоенный резонатор, позволяющий совместить измерение пробы и этанола.

Отмечаются в спектре четыре линии СТС сверхтонкой структуры от изотопа В (спин 1 ( ) 3/2, .магнитный момент А. 2,68) и 7 линий от В (спин 1 () 3, 1,8). По данном спектру можно сделать вывод о наличии радикала в кристаллах (поскольку среди элементов, распространенных в природе, Нет ни одного, имеющего такие же параметры, как у бора) .

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить надежность поис1 ов бора, а также удешевить и ускорить поисковые pa6btbr.

Кроме того, предлагаемый способ дополнительно позволяет определять формУ нахождения бора в минералах, а это помогает устанавливать генезис борного оруденения, а также уточнять пути миграции бора в экзогенных и эндогенных условиях, что создает возможность выявления новых минералоа индикаторов борной минерализации, помимо уже установленных ангидрита и кальцита.

Надежность предлагаемого способа поисков была подтверждена обнаружени ем собственных минералов бора - датолита и дак«бурита при исследовании района предполагаемого борного оруденения.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Там же, с. 91 (прототип).