SU960703A1 - Способ поиска рудных месторождений по микроамальгамам - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОИСКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПО МИКРОАМАЛЬГАМАМ

Изобретение относитс  к геохимическим методам поисков рудных объектов и может быть использовано при поисках различных типов эндоген ных месторождений, а также при разбраковке .атмогеохимических :, в час ности газортутных, аномалий, особен но на закрытых площадках в услови х Jглубокозалегающего погребенного и скрыто-погребенного оруденени . Известен способ поисков рудных месторождений, использующий высокоподвижные паоы ртути в почвенном во духе. Способ заключаетс  в откачке проб почвенного воздуха из шпура гл биной 0,2 - 0,5 м с помощью цилиндр ческого зонда, накоплении ртути на золотом сорбенте, десорбции, ртути путем электронагрева сорбента и измерении ее концентрации атомно-абсорбционным Лотометром. Объем проб 1, скорость прокачки рекомендуетс  1 л/мин 11. Способ характеризуетс  высокораз решаюцей глубиной способностью и on ративностью в получении результатов Однако в силу того, что в нем используетс  монопризнак элемента, способ не позвол ет проводить диаг .ностику и разбраковку вы вленных аномалий. В процессе газортутной вы вл етс  значительное количество ложных аномалий. Последние обусловливаютс  тектоническими нарушени ми различного пор дка, породами с повышенными кларковыми содержани ми ртути, микросейсмическими  влени ми , техногенными и другими причинами . Оценка и разбраковка атмогеохимических ореолов на закрытых площадках требует комплексировани  различных методов, а часто и применени  буровых работ и  вл етс  делом длительным , трудоемким и дорогосто щим. Наиболее близким техническим, решением  вл етс  способ поиска рудных месторождений по микроамальгамам, основанный на отборе аспирационных газовых проб из верхней части почвен ного разреза,накоплении ртути на золотом сорбенте с последующей десорбцией и определении ее содержаний. Преимущество этого способа перед способом 1 состоит в иной конструкции газоотбор ого устройства и в опробовании самого обогащенного ртутью горизонта. Здесь примен етс  газоотборный колпак, с помощью которого опробуетс  почвенный воздух самой верхней части почвенного разреза . Ореолы про вл ютс  здесь, как правило, более контрастно. Скорость отбора допускаетс  до 5 л/мин при объеме проб 5 л 2). Недостатком способа  вл етс  слож ность разбраковки газортутных аномалий , а также невысока  эффективность и .достоверность поисков, поскольку в способе предусматриваетс  определение лишь концентрации-ртути. Цель изобретени  - повышение достоверности и эффективности поисков рудных месторождений. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу поиска рудных месторождений, основанному на отборе аспирационных газовых проб из верхней части почвенного разреза, накоплении ртути на золотом сорбенте с последующей десорбцией и определении ее содержаний, измерени  концентраци ртути производ т при различных скоро т х прокачки проб через сорбент и по изменению концентраций ртути определ ют ее номинальную..величину в .едини це объема пробы, присутствие микроамальгам и степень насыщени  их рудными элементами, по которым в совокупности суд т о наличии эндогенного месторождени . В процессе проведени  детальных исследований по вы снению особенностей миграции паров ртути в почвенной атмосфере на различных уровн х от дневной поверхности обнаружено новое  вление, заключающеес  в селективнос ти про влени  сорбционных свойств зо лотого сорбента по отношению к ртути в газовых пробах. Особенно четко это про вл етс  в пробах верхней части.почвенных разрезов при сопоста лении руднйх и безрудных участков. На основании большого фактического материала, полученного по изучению геохимических особенностей поведени  ртути в почвенной и надпочвенной атмосфере в различных регионах Средней Азии и Южного Казахстана, а также известных данных о физико-химических свойствах ртути и ее применении в химии, физике и металлургии, установленное новое  вление объ сн етс  следующим образом. Над рудными месторождени ми на ко такте двух геосфер - литосферы и атмосферы , т.е. в самой верхней части почвы, существует своеобразный геохимический барьер амальгамации, в ко тором накапливаютс  многие.амальгами рующие рудные элементы, диффузионно мигрирующие в вертикальном направлении от залегающих на глубине рудных месторождений к дневной поверхности. Приземна  атмосфера представл ет собой дисперсную систему, в которой ртуть присутствует как в виде элементарных атомов, так и в адсорбированном виде на аэрозол х, причем в значительных количествах. Последние выпадают на поверхность почвы гравитационно и с атмосферными осадками, формиру  тонкий приповерхностный слой. Атомы ртути, сгруппированные в молекулы на седиментированных аэрозол х, ПРОЯВЛЯЮТ себ  уже как микрокапли или )1икропленки амальгамирующей жидкО ртути. Поскольку аэрозоли образуют сплошной припочвенный слой, последний выполн ет роль своеобразного покровkoro концентратора,амальгамиру  все мигрирующие из глубин парообразные элементы, склонные к этому процессу. Восход щие пары ртути также проход т стадию амальгамации и лишь затем, в зависимости от условий, испар ютс  и улетучиваютс  в атмосферу в том или ином количестве. Известно, что растворение металлов в ртути уменьшает поверхностное нат жение капель микроамальгам. Известно также, что золото раствор етс  в ртути в очень незначительной степени, и ртуть по существу-не раствор ет , а лишь смачивает его. Уменьшение поверхностного нат жени  улучшает смачиваемость золота ртутью. Из сказанного следует, что, чем более концентрирована амальгама, тем лучше она смачивает поверхность золотого сорбента и, наоборот, чем сильнее амальгама, тем хуже про вл етс  смачиваемость. Концентрированные амальгамы следует ожидать над месторождени ми,генерирующими пары рудных амальгамирующих элементов, а сильно разбавленные , вплоть до чистых микрокапель ртути - в безрудных услови х. Концентрированные и разбавленные микрокапли амальгамы, облада  различным поверхностным нат жением и, следовательно, различной степенью смачиваемости, по-разному ведут себ  ив отнс иении к сорбции на золотом сорбенте, создава  упом нутое новое  вление селективного извлечени  ртути из газовых проб. Если измен ть кинетическую энергию движени  частиц-микроамальгам (путем изменени  скоростей прокачки проб) вдоль золотого сорбента, помё-. щенного в аэродинамическую трубку, и неоднократно измер ть при различных скорост х прокачки проб количество абсорбированной ртути на сорбенте, то по изменению концентраций ртути можно определ ть номинальное содержание ртути в единице объема пробы, вы вить присутствие микроамальгам и степень их насыщени  рудными элементами относительно контрольных - эталонных графиков . Здесь про вл етс  следующа  св зь, Разбавленные амальгамы, вплоть до чистой элементарной ртути, обладают энергией сцепленр  с сорбентом и при незначительном повышении скорости прокачки проб кинетическа  энерги  движени  у таких частиц становитс  больше энергии сцеплени . Поэтому они, не удержива сь, проскальзывают через сорбент и выбрасываютс  в атмосферу . В таких случа х оптимальными 5 услови ми дл  вы влени  номинальных содержаний ртути в пробах  вл ютс  низкие скорости прокачки.

В тех услови х, когда микроамаль}гамы в пробах концентрированные, они 10 имеют высокую силу сцеплени , хорошо накапливаютс , удержива сь на сорбенте , и при высбких скорост х прокачки проб, которые возрастают до тех пор, пока сопоставл емые энергии не ком- |5 пенсируют друг друга. В этих случа х определение номинальных содержаний ртути в единице объема проб будет  вл тьс  достоверным и при высоких скорост х прокачки и объемных расходах 20 анализируемого газа.

Из всего приведенного материала вытекает следующа  обща  закономерность .

При сравнении двух абсолютно оди- 25 наковых по интенсивности газортутных . аномалий оказываетс , что в пределах той из них, где присутствуют обогащение микроамальгамы, концентраци  ртути по мере увеличени  скорости ,, ирокачки проб будет прогрессивно воз- растать до определенных пределов, отража  реальную картину содержани  этого элемента. И наоборот, в другой аномалии, котора  представлена сильно разбавленными микроамальгамами или 35 элементарными микрокапл ми ртути, изменени  содержаний исследуемого элемента после незначительных повышений скоростей прокачки проб будет падать, искажа  действительную концентрацию 40 ртути в исследуемой среде.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, с помощью которого может быть осуществлен способ; на фиг. 2 результаты измерений с устройством, 45 выполненные на одном из месторождений.

Устройство содержит газоотборный колпак 1 с пылеулавливающим фильтром 2,-золотой струнный сорбент 3, ротаметр 4, установленный между сорбен- 50 том 3 и вакуумным насосом 5, измерительный блок- отометр б, блок 7 питани , фильтр-поглотитель 8 ртути и трехходовые краны.9 и 10. Блок 7 питани  подключен.к блоку-фотометру б 55 и сорбенту 3. Способ с помощью этого устройства существл етс  следующим образом;

На площад х, подлежащих опоисковаию , на каждом пикете наблюдений выбираетс  рабоча  площадка размером 1 кв. м, в пределах которой можно роизвести на смежных точках 3-4 изерени . Обычно этого количества изерений достаточно, чтобы установить 65

номинальное содержание паров ртути, вы вить присутствие микроамальгам и определить степень их насыщенности рудными элементами относительно конт- рольного графика. Дл  построени  контрольного граЛика можно использовать данные по замерам искусственных проб из чистых элементарных паров ртути. Однако на практике дл  построени  такого графика удобнее использовать данные по замерам на первой исходной точке (пикете) той площади, котора  подлежит опоискованию.

Последовательность измеренийследующа . Газоотборный колпак 1 устанавливаетс  на точке опробовани  и вдавливаетс  в почву на.2-3 см. Затем с помощью вакуумного насоса 5 при положении А-А кранов 9 и 10 прокачиваетс  аспирационна  проба почвенной атмосферы через золотой струнный сорбент 3 на наименьшей скорости прокачки , контролируемой ротаметром 4. Пос|Ле окончани  прокачки пробы определенного объема и накопленна  ртути на сорбенте краны 9 и 10 устанавливаютс  в положение Б-Б дл  проведени  измерени  концентраций ртути. С этой целью включаетс  отжиг сорбента 3 на блоке 7 питани . Десорбированные с сорбента 3 пары ртути с помощью прокачки их насосом 5 поступают в электронный измерительный блок фотометра б и по шкале отсчетов снимают данные о концентрации ртути.

Далее измерени  в пределах пикета производ тс  на смежных точках 2,3... последовательно увеличива  на каждом из них скорость прокачки. По полученным результатам стро т график (в координатах: по оси абсцисс откладывают скорость прокачки, по оси ординатконцентрацию ртути) и, сопоставл   его с контрольным графиком, определ ют номинальное содержание ртути в единице объема пробы, наличие и степень разбавленности микроамальгам рудными элементами.

На фиг. 2 вынесены результаты замеров и отстроены графики измерени  концентраций паров ртути в почвенном воздухе над скрытопогребенным промышленным ртутным месторождением в Киргизии (крива  1) и без руднымучастком за пределами месторождени  (крива  2) Пробы отбирались в эпицентрах газортуных аномалий при скорост х прокачки, равных 0,5; 1,0; 1,5 и 2 л/мин, с помощью газоотборного колпака,вдавливаемого в почву на 2-3 см. Анализ десорбированных паров ртути проводилс  атОмно-абсорбционным фотометром ФГП-001 конструкции Казахского филиала ВИРГ.

Claims (2)

1. На кривых изменени  концентраций ртути (фиг. 2) видно, что на безрудном участке (крива  2) уже при скорости прокачки проб 1,5 л/мин кинетическа  энерги  движени  ртутных ча тиц-микроамальгам оказываетс  больше той энергии, котора  необходима дл  удержани  сорбирунвдихс  частиц на по верхности сорбента и они проскакиваю через него, выбрасыва сь в атмосферу фиксируема  концепци  паров ртути пр . этом резко падает и крива  (2) содер Ааний ртути на фигуре.2 отклон етс  вниз. Мерой количественной оценки степени насыщени  микроамальгам рудными амальгамирующими элементами, може служить величина изменени  концентра ций ртути,, равна  разности ее содержаний в одноименных точках ( например 4 и 3) на двух кривых полученных на сравниваемых участках, либо линейна  величина ti. (фиг. 2) между то ками (например 4 и 3) , или угол dL, образуемый кривыми изменени  концент раций. Так, например) по полученным кривым газортутна  аномали  на месторождении (крива  1, фиг. 2) характеризуетс  интенсивностью 1,8 - 10 мг/л, присутствием значительных количеств микроамальгам (угол сС значительный), степень разбавленности которых определ етс  величиной угла Ы 39.°. Реаультаты замеров площадных съемок могут отстраиватьс  одновремен-. но в виде двух поисковых карт. На од ной отражаютс  данные по номинальным содержани м ртути, на втором - результаты по насыщенности микроамальгам рудными элементами. Поставленна  цель - вы вление ано малий над рудными объектами и их 6днов5 )еменна  разбраковка, решаетс  на качественно новой основе, без какихлибо значительных затрат труда, , средств и времени. В основе предлагаемого способа лежит элемент исполь зовани  формы нахождени  элементарной ртути, верне.е, энергетического .состо ни  микропленок или микрокапель ртути, разбавленных в той или иной степени амальгамирующими рудными элементам. Содержание паров ртути в амальгамирующем горизонте в зависимости от региона, может варьировать в пределах от п-10 до п-10 мг/л очень редко на ртутносных площад зс. оно может достигать п10 мг/л. Амальга-: мирующими рудными элементами могут быть свинец, олово, висмут, калий, натрий, барий, серебро, золото, литий , индий, рубидий, таллий и др. Содержание этих элементов в микроамальгамах следует ожидать на 2-3 по-) р дка меньше, чем, у ртути. Размеры аэрозолей, которые пропускаютс  через фильтр газоотборного устройства, меньше 1 мк, т.е. наход тс  в области миллимикрон. Чувствительность анализа паров ртути прибором ФПГ - 001 равна 1,2 Ю мг/л. Среднеквадратическа  относительна  погрешность измерени  28%. Полезность предлагаемого изобретени  заключаетс  в том, что одновременно провод тс  поиски газортутных ореолов и их разбраковка с выделенирм рудоперспективных аномалий без применени  комплекса других методов или дорогосто щей глубинной литохимической съемки, осуществл емой с помощью бурени . Все количественные параметры (номинальна  концентраци  ртути и степень насыщени  с1мальгам рудными элементами) определ ютс  оперативно непосредственно в поле на точках наблюдени . Способ  вл етс  пр мым, глубокоразрешающим и высокоинформативным , поскольку в нем используетс  отражение в амальгамах глубоких геохимических св зей комплекса типичных рудных парагенетических ассоциаций. Формула изобретени  Способ поиска рудных месторождений по микроамальгамам, основанный на отборе аспирационных газовых проб из верхней части почвенного разреза, накоплении ртути на золотом сорбенте с последующей десорбцией и определении ее содержаний, отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности и эффективности, измерени  концентраций ртути производ т при различных скорост х прокачки проб через сорбент и по изменению концентраций ртути определ ют ее номинальную величину в единице объема пробы, присутствие микромальгам и степень насыщени  их рудными элементами , по которым в совокупности суд т о наличи эндогенного месторождени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Фурсов В.З. Методика измерений паров:ртути при поисках рудных месторождений . М., 1975, с. 23, 28.
2. 2.Анищен«о А.З. и Кирикилица С.И. Методические рекомендации по эксплуатации полевых станций типа Ореол. Симферополь, 1979, с. 36 (прототип).

   960703

   i - -canii

   tjO /wvWv