Способ определения форм концентрации германия Советский патент 1982 года по МПК G01V9/00 G01V5/00 

Изобретение относится к геологоразведочным работам и может быть использовано при поисках месторождений редких и рассеянных элементов, преимущественно германия.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому ре.зультату к изобрети;ию является способ определения форм концентрации германия, состоящий в отборе геологических проб и их анализе. В этом способе отбирают пробы из формаций, способных в той или иной форме концентрировать германий. К таким формациям относятся месторождения угля и бокситов, полиметаллических и колчеданных руд, а также аккумулированные продукты переработки германийсодержащего сырья 1.

Недостатком этого способа является его высокая трудоемкость обусловленная необходимостью отбора большого количества проб из скважин и обнажений в районах с установленной перспективностью на германий и их анализа на содержание последнего, а также яа установление форм его концентрации .

Цель изобретения - снижение трудоемкости способа.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения форм концентрации германия, включающем отбор геологических проб и их анализ, в пробах определяют изотопный состав германия и по величине изотопных соотнооений германий-76/германий-70 и (или) германий-74/германий-70 судят о концентрации

10 германия.

Германий образует немногочисленные самостоятельные минералы: германит, в котором содержится 5-10% германия, аргиродит, канфильдзлт, содержащий до 7% германия, и ультрабазит. Обычно же германий находится в рассеянном состояни, и содержание его порядка 0,1-0,3%, выявленное в сфалеритах, является наивыс1 им.

20 Значительные концентрации его установлены в углях, а также в некоторых железных рудах. ПРИ поисках и разведке, обычно обращают внимание на содср жание германия в сульфидах и коксующихся углях, достигающее 5-7 г/и.

25

Рудообразование во многом явилось следствием эволюции Зем.пи. Биосфера вызвала в ряде случаев полную смену условий концентрации отдельных эле30 .ментов. Так германий, обнаруживаекый в никнем протерозое в составе магнетита железистых кварцнтов, где он, будучи двухвалентным, изоморфно эаме щал двухвалентное железо, стал в фамерозое образовывать крупные месторождения в каустобиолитах, либо в колчеданных месторождемиях биогенного генезиса. Известно пять стабильных изотопов германия с массами 70-74 и 76. Их относительные распространенности соответственно равны: 20,52; 27,43; 7,76; 36,54; 7,76. Н условий различия в массах и распространенности наиболее полезными для геохимических целе- являются изотопные отномения и Ge /Ge° . Не исключе 1о также использование отномения . I природных условиях фракционирование изотопов германия происходит при фазовых переходах, обменных реакциях (например, обмен германия на железо) , образовании и разрушении металлоорганических комплексов, радикальных и других реакциях. Изотопный состав германия меняется в зависимости от формы концентрации элемента. Наиболее легкий изотопный состав у германия из золы ископаемых углей, в которых изотопное отношение Г, не превышает 0,31-0,32, а отношение Ge ,75-1,76. Наиболее тяжелый германий в сульфидных месторождениях магматического и гидротермального происхождения, где он образует самос тоятельные минералы, здесь изотопные отношения соответственно равны 0,370,38 и 1,78-1,80. Изоморфно замещенный германий магнатитов занимает про межуточное положение: иэотопньае отно шения германия здесь соответственно равны 0,34-0,35 и 1,76-1,77. Способ реализуют следующим образом. В отобранных пробах пород определяют изотопный состав Германия, В связи с тем, что соединения германия летучи лишь при весьма высоких температурах, для масс-спектрометрического анализа целесообразно использовать эмиссионный метод, а в качестве эмиттера ионов - силикагель. Точность метода порядка ±0,1% обеспечивается серийным мacc-cпeктpo eтpэ пt. Затем находят соотношения и (или) и при значениях этих соотношений 0,37-0,38 и (или) 1,78-1,80 делапт вывод о концентрации германия в виде самостоятельных минералов, при значениях этих соотношений 0,31-0,32 и (или) 1,751,76 делают вывод о том, что германий находится в рассеянной форме, а при промежуточных значениях указанных соотношений предполагают вариант изоморфного замещения германием, например железа. Способ позволяет значительно уменьшить затраты на проведение исследова тий по установлению форм концентрации германия. Формула изобретения Способ определения форм концентрации германия, включающий отбор геологических проб и их анализ, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости способа, в пробах определяют изотопный состав германия, и по величине изотопных отношений германий-76/германий-70 и или германий-74/германий-70 судят о форме концентрации германия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Якжин А.А. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. М., Госгеолтехиздат, 1959, с.с.375376 , (. прототигЛ