Откройте актуальную версию документа прямо сейчас
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Специальная часть
Проектирование и организация геохимических работ
§ 1. Геохимические работы можно проектировать как в комплексе с другими видами работ, так и самостоятельно, но в строгом соответствии с утвержденными Министерством геологии СССР директивными указаниями о проведении геологоразведочных работ по стадиям. Геохимические поиски осуществляются отрядом в составе начальника отряда (старшего геолога), геолога, старшего техника-геолога, техника-геолога и рабочих.
§ 2. Основным документом на производство геохимических работ является проект, который составляют в соответствии с геологическим заданием и требованиями настоящей инструкции, а также других документов, регламентирующих производство геологоразведочных работ в отрасли.
Географо-экономическую, геологическую и гидрогеологическую характеристики района работ, ландшафтно-геохимические и металлогенические его особенности, а также степень геохимической изученности района работ приводят в общей части проекта в объемах, достаточных для направления и организации геохимических работ. В специальной части проекта должны быть освещены следующие вопросы:
1) цель и задачи проектируемых геохимических работ;
2) выбор геохимических методов поисков, условия комплексирования различных геохимических методов поисков между собой и с другими видами геологоразведочных работ;
3) обоснование масштаба поисков (плотности сети), методики отбора и обработки геохимических проб;
4) обоснование методик аналитических работ с указанием чувствительности и точности определения содержаний каждого химического элемента;
5) геологическое и технико-экономическое обоснование объемов полевых, аналитических и камеральных работ, особое внимание должно быть обращено на выбор наиболее информативных геохимических параметров и методику их расчета, возможность применения ЭВМ и других способов ускорения и автоматизации обработки геохимических материалов;
6) организация полевых, аналитических и камеральных работ, включая обоснование выделения предполагаемых производственных подразделений, районов и участков работ, мест расположения лабораторий, способов и объемов транспортировки людей и грузов, календарного плана работ и мероприятий по технике безопасности;
7) потребность в аппаратуре и оборудовании, специальных реактивах и материалах;
8) содержание отчетных материалов с указанием сроков их исполнения.
Производственно-техническая часть проекта должна содержать достаточные для расчета смет данные и служить основным руководством для исполнителей при производстве работ.
§ 3. Методика проектируемых геохимических работ должна соответствовать настоящей инструкции и учитывать цели и условия работ, а также опыт предыдущих исследований по результатам изучения литературных и фондовых материалов по данному району или смежным с ним с аналогичным геологическим строением, металлогенией и ландшафтно-геохимическими условиями.
§ 4. Проведению всех видов площадных геохимических работ в обязательном порядке должно предшествовать районирование по условиям производства геохимических работ на основе учета геолого-геохимических, металлогенических и ландшафтно-геохимических особенностей площади проектируемых работ, а также ее геохимической изученности.
§ 5. При необходимости проектом работ предусматривается производство опытно-методических исследований в объемах, достаточных для уточнения методики площадных геохимических работ. Целью опытно-методических работ должно быть выявление геохимически и экономически наиболее эффективных видов геохимических работ или их комплексов для данного района и отдельных его участков, различающихся геологическими и ландшафтно-геохимическими особенностями, а также получение опытных данных о целесообразных направленных поисковых профилей, оптимальной глубине и способе отбора геохимических проб. При проектировании должны учитываться требования к содержанию опытно-методических работ, предусмотренные специальными разделами настоящей инструкции по каждому виду геохимических работ.
§ 6. Не допускается проектирование геохимических поисков в масштабах более мелких, чем масштабы проводимых с ними одновременно или ранее проведенных геологических съемок и поисков на той же площади.
§ 7. В сложных условиях масштаб геохимических работ может проектироваться крупнее масштаба проводимых одновременно геологосъемочных или поисковых работ, но в пределах масштабов, допускаемых для данной подстадии (стадии) утвержденными Министерством геологии СССР методическими указаниями, и с расчетом обеспечения завершения геохимических работ до окончания других работ соответствующей подстадии (стадии) геологоразведочного процесса.
§ 8. Проектирование и проведение площадных геохимических работ, опережающих на одну и более подстадию геологическую съемку соответствующего масштаба, не допускается.
§ 9. На подстадии региональных геофизических работ масштаба 1:200 000 целесообразно проектировать геохимические работы для выявления региональных геологических структур и получение их общей геохимической характеристики с целью повышения достоверности геологической интерпретации геофизических материалов. Для этого может применяться различное геохимическое опробование, но в большинстве случаев наиболее эффективным оказывается проведение литохимических поисков по потокам и вторичным ореолам рассеяния, а иногда также атмо- и гидрохимических поисков.
§ 10. В случаях, если данная подстадия геологоразведочного процесса проектируется на несколько сезонов, геохимические работы следует проектировать в максимальном объеме на первый сезон при условии обеспечения тесной их увязки с геологическими наблюдениями. Геохимические поиски по потокам рассеяния целесообразно при этом сочетать со шлиховым опробованием, а гидрохимические - с гидрогеологическими съемками соответствующего масштаба.
§ 11. Для предварительной проверки и оценки выявленных перспективных геохимических аномалий проектом работ должны быть предусмотрены необходимые объекты поверхностных горных выработок (канавы, мелкие шурфы и неглубокие буровые скважины). Проходка тяжелых горных выработок буровых скважин для проверки геохимических аномалий, как правило, может проектироваться только начиная с подстадии поисково-оценочных работ. Отступление от этого правила в особых случаях допускается только с разрешения компетентных организаций Министерства геологии СССР.
§ 12. В зависимости от ожидаемого типа оруденения для проверки выявленных аномалий проектом предусматривается определенная последовательность работ с учетом конкретных геологических и ландшафтно-геохимических условий района.
Для выделения наиболее перспективных геохимических аномалий рекомендуется следующий порядок работ:
1) геологическое и ландшафтно-геохимическое изучение участка выявленной аномалии;
2) расчет параметров выявленных геохимических аномалий для установления их интенсивности, размеров и строения;
3) интерпретация полученных результатов для оценки возможных прогнозных ресурсов оруденения, обусловившего данную геохимическую аномалию;
4) вскрытие предполагаемого оруденения или его первичных ореолов поверхностными горными выработками.
§ 13. Геохимические работы должны проектироваться таким образом, чтобы весь цикл работ, включая проверку геохимических аномалий поверхностными горными выработками, был завершен в минимально короткий срок в ту же подстадию геологоразведочного процесса, чтобы к моменту составления проектов на следующую подстадию была обеспечена основа для выбора перспективных площадей для постановки на них более детальных работ. Проведение геохимических работ детальности последующей подстадии для оценки выявленных геохимических аномалий допустимо только после завершения предварительной оценки таких аномалий на всей территории работ и может предусматриваться проектом лишь при обеспечении этого условия.
§ 14. Проектируемое топографо-геодезическое обеспечение геохимических работ должно предусматривать сохранение на местности точек привязки профилей геохимического опробования на длительный срок.
При комплексировании геохимических и геофизических работ целесообразно их проведение по одной и той же сети наблюдений, имея в виду последующее сопоставление получаемых результатов, а также использование однажды разбиваемой топографической сети для нескольких видов работ.
§ 15. Последовательность проведения геохимических и геофизических работ при их комплексировании зависит от условий работ и геологического строения исследуемого участка. Обычно при мелкомасштабных работах в первую очередь проводятся аэрогеофизические в аэрогеохимические поиски, а затем региональные литохимические поиски по потокам рассеяния. При более детальных работах геофизические методы чаще используются для определения рудоконтролирующих структур скрытого оруденения, прямые признаки которого (первичные ореолы) устанавливаются геохимическими методами.
§ 16. Для интерпретации выявляемых геохимических аномалий часто бывает недостаточно сведений, получаемых при геологической съемке, поэтому в проекте следует предусмотреть специальные геологические и минералого-геохимические работы, необходимые для всесторонней оценки геолого-структурного положения и вещественного состава геохимических аномалий (ореолов).
§ 17. При составлении проекта работ необходимо иметь в виду целесообразность организации при значительных объемах геохимических работ самостоятельных геохимических отрядов и партий. Организация полевой спектральной лаборатории целесообразна при годовом объеме работ свыше 25 000 проб, работе в удаленных и труднодоступных районах, а также при проведении глубинных геохимических поисков в сочетании с буровыми работами, когда требуется особенно оперативное получение результатов. При некоторых особых условиях (изучение наложенных и гидрохимических ореолов, необходимость обогащения проб и т.п.) полевые аналитические лаборатории необходимы при любых объемах работ.
§ 18. Анализы геохимических проб и предварительную обработку результатов необходимо проводить в процессе производства поисков с целью обеспечения оперативной корректировки направления и объемов как геохимических, так и других видов геологоразведочных работ, а также скорейшей оценки рудоносности площади поисков.
Требования к содержанию геохимических работ по стадиям геологоразведочного процесса
§ 19. Требования к содержанию геохимических работ определяются их местом в рациональном комплексе геологоразведочных работ. Для каждой стадии геологоразведочного процесса на основе учета результатов прогнозно-металлогенических исследований, конкретного типа известных или предполагаемых рудных объектов, геологического строения и ландшафтно-геохимических условий выбирается оптимальный комплекс геохимических и других методов геологоразведочных работ, обеспечивающих выполнение задач определенной стадии геологоразведочного процесса. На всех стадиях разведки степень использования геохимических методов определяется в основном их информативностью для конкретного объекта разведки. При этом следует иметь в виду, что, как правило, экономически оправдано применение геохимических методов во всех случаях, когда благодаря этому может быть достигнуто сокращение объема дорогостоящих горных выработок и буровых скважин.
Определение содержания геохимических работ для каждой стадии и подстадии геологоразведочного процесса производится в соответствии с требованиями и рекомендациями § 20-38 настоящей инструкции.
§ 20. На стадии "Региональные геологосъемочные и геофизические работы" должна быть получена общая геохимическая характеристика территории. На этой же стадии выполняется районирование территории по условиям проведения геохимических поисков с учетом ландшафтно-геохимических и геолого-геоморфологических критериев, уточняются методические приемы и определяются наиболее эффективные для данной территории методы геохимических поисков. Главной целью геохимических работ на этой стадии является выделение перспективных площадей с обязательной количественной оценкой прогнозных ресурсов (категории и ) для постановки поисковых работ последующих стадий геологоразведочного процесса.
§ 21. На подстадии "Региональные геофизические работы масштаба 1:200 000" рекомендуется для успешного решения задачи геологической интерпретации геофизических данных производить литохимическое опробование горных пород на участках геофизических аномалий. Возможное в этом случае установление геохимических поисковых признаков месторождений полезных ископаемых может иметь важное значение для направления всех последующих работ.
§ 22. На подстадии "Региональная геологическая съемка масштаба 1:200 000 с составлением региональных площадных карт", а также при геологическом доизучении ранее закартированных в масштабе 1:200 000 площадей применение геохимических методов, как это и предусматривается утвержденными Министерством геологии СССР Методическими указаниями, должно иметь основными целями расшифровку геологического строения территории и осуществление сопутствующих съемке поисковых работ. Для решения этих задач производятся районирование территорий геологической съемки по условиям геохимических поисков на ландшафтной основе и литохимические поиски в масштабе 1:200 000, предпочтительно по потокам рассеяния путем опробования аллювиальных отложений современной гидросети. При необходимости в закрытых районах могут проводиться биогеохимические, атмохимические и гидрохимические поиски того же масштаба.
Площадные литохимические поиски масштаба 1:200 000 по вторичным ореолам рассеяния проводятся только на тех площадях, где поиски по потокам рассеяния не эффективны. Общая задача данной подстадии - выделение площадей для постановки дальнейших более детальных геологосъемочных, а в отдельных случаях и непосредственно поисковых работ - в полной мере относится и к геохимическим работам. В результате геохимических исследований на этой подстадии должны быть получены все необходимые данные для проектирования и проведения более детальных геохимических работ.
В районах с особо сложным геологическим строением методическими указаниями, утвержденными Министерством геологии СССР, допускается проведение на этой подстадии геологической съемки масштаба 1:100 000. Очевидно, что это относится и к геохимическим работам, масштабы которых должны соответствовать масштабам геологической съемки.
На основе анализа параметров, выявленных на данной подстадии геохимических аномалий с учетом результатов других видов геологоразведочных работ, обязательной является количественная оценка прогнозных ресурсов категории , как ресурсов потенциально перспективных площадей районов и рудных полей, в пределах которых на основании благоприятных стратиграфических, литологических, тектонических предпосылок, выявленных при производстве в оцениваемом районе геологической съемки масштабов 1:200 000 и 1:100 000, прогнозно-металлогенических, региональных и геофизических исследований возможно выявление новых месторождений. Подсчет прогнозных ресурсов категории производится согласно указаниям и по формулам § 211 настоящей инструкции.
§ 23. Геохимические поиски на подстадии "Геологическая съемка масштаба 1:50 000 (1:25 000) с составлением крупномасштабных карт" базируются на результатах геохимических работ предыдущей стадии. В случае, если такие работы не были выполнены своевременно или же были выполнены на неудовлетворительном методическом уровне, необходимые (§ 22) для проведения геохимических поисков масштаба 1 : 50 000 данные должны быть получены в начальный период работ.
В результате работ данной подстадии утвержденные Министерством геологии СССР методические указания требуют установления поисковых критериев и выделения перспективных площадей для постановки поисковых работ. Основными геохимическими методами решения этих задач должно быть выявление вторичных литохимических ореолов и потоков рассеяния. Реже на данной подстадии и, как правило, на ограниченных площадях проводятся литохимические поиски по первичным ореолам (геолого-геохимическое профилирование), а также атмохимические, биогеохимические и гидрохимические поиски для выявления скрытых на глубине рудных месторождений. В определенных геологических и ландшафтно-геохимических условиях целесообразны иногда комплексные работы одновременно несколькими геохимическими методами.
Рекомендуются следующие варианты проведения геохимических поисков на данной подстадии.
1. В горных активно денудируемых районах, а также в слабо расчлененных открытых складчатых районах аридной зоны с покровом элювио-делювиальных образований (Казахстан, Южный Урал, горные районы Сибири, Забайкалья, Дальнего Востока и Северо-Востока) геохимические поиски проводят литохимическими методами, путем выявления вторичных остаточных ореолов, а также потоков рассеяния месторождений.
2. В слабо расчлененных складчатых районах гумидной зоны с повышенной мощностью элювио-делювиальных образований литохимические поиски в масштабе 1:50 000 следует сочетать с гидрохимическими поисками (Средний Урал, Западная Сибирь и т.п.).
3. В закрытых районах с покровом рыхлых аллохтонных отложений мощностью до 100 м (в отдельных случаях и до 200 м) для выявления скрытых рудных месторождений целесообразно сочетание литохимических, гидрохимических и атмохимических поисков путем выявления вторичных наложенных литохимических (солевых), газовых и биогеохимических ореолов рассеяния (Северный Казахстан, Тургайский прогиб, Южный Урал, Украинский кристаллический массив, Воронежская антеклиза, Кольский п-ов, Южная Карелия). До начала геохимических поисков масштаба 1:50 000 в таких районах обязательно проведение специальных геологических и геофизических исследований для районирования территории по мощности рыхлого чехла, перекрывающего рудоносный субстрат. В закрытых районах аридной зоны с покровом дальнеприносных отложений, не превышающим возможную глубину проникновения корневой системы растений, иногда целесообразно на данной подстадии проведение биогеохимических поисков в масштабе 1:50 000. Выявленные на поверхности чехла наиболее перспективные литохимические, гидрохимические, атмохимические и биогеохимические аномалии целесообразно детализировать теми же методами, а также путем проведения глубинных литохимических поисков уже на данной подстадии работ.
В случае проведения при сложном геологическом строении геологосъемочных работ в масштабе 1:25 000 в том же масштабе проводятся и геохимические поиски.
На данной подстадии геологоразведочных работ особое внимание должно быть уделено получению представительного опытно-методического материала по корреляции вторичных ореолов рассеяния и первичных ореолов рудных месторождений, которые необходимы для обоснованного проектирования геохимических работ на последующих стадиях и подстадиях.
При положительных результатах геохимических работ данной подстадии, когда установлено, что выявленные геохимические аномалии связаны с промышленным оруденением, является обязательным подсчет прогнозных ресурсов категории новых месторождений, наличие которых основывается помимо геохимических данных на положительной оценке выявленных проявлений полезного ископаемого геологическими и геофизическими методами. При этом для оценки масштабов предполагаемых месторождений, суждений о форме и размерах тел полезного ископаемого, его качества используется аналогия с известными месторождениями того же промышленного типа, со сходными геохимическими параметрами. Подсчет прогнозных ресурсов категории производится согласно указаниям и по формулам § 211 настоящей инструкции. Прогнозные ресурсы категории являются основой для проектирования детальных поисков, а также поисково-оценочных работ.
§ 24. Подстадия "Глубинное геологическое картирование с прогнозированием полезных ископаемых" сопровождается геохимическим опробованием керна буровых скважин в целях выявления вторичных погребенных ореолов рассеяния и первичных ореолов рудных месторождений.
При поисках месторождений в кристаллическом фундаменте, если в основании чехла осадочных горных пород залегает водоносный горизонт, гидравлически связанный с трещинными водами фундамента, а также при поисках экзогенных месторождений в породах чехла следует проводить глубинные гидрохимические поиски путем опробования глубоких подземных и межпластовых вод в буровых скважинах (некоторые районы Рудного Алтая, Северного Казахстана, Средней Азии, Украины). Проведение этих работ обязательно сочетают с литохимическим опробованием керна скважин.
При отсутствии древних кор выветривания и водоносного горизонта в основании чехла геохимические поиски проводят по первичным ореолам путем литохимического опробования керна поисковых скважин, углубленных в породы складчатого основания, и сочетают его с гидрохимическим опробованием трещинных вод.
Геохимические поиски на этой подстадии должны проводиться в едином комплексе с геофизическими работами и картировочным бурением. Первостепенное значение на этой подстадии имеет всестороннее изучение первичных ореолов. Сеть буровых скважин на этой подстадии работ обычно относительно редкая и вероятность прямого подсечения скважиной оруденения или интенсивной части его первичного ореола невелика, поэтому особенное значение приобретают различные методы усиления ореолов, применение которых на этой подстадии геологосъемочных работ является обязательным. Хорошие результаты дают методы мультипликации ореолов и анализ различных фракций геохимических проб (в основном тяжелых). В результате геохимических работ на этой подстадии должны быть получены данные, достаточные для проектирования специальных глубинных литохимических поисков или обоснованного прекращения работ.
При положительных результатах геохимических работ подсчет прогнозных ресурсов категории на данной подстадии является обязательным и должен производиться согласно с условиями и требованиями § 23 настоящей инструкции.
§ 25. К началу второй стадии геологоразведочного процесса "Поиски месторождений полезных ископаемых" геохимические поиски масштаба 1:50 000 должны быть закончены с подсчетом по геохимическим данным прогнозных ресурсов предполагаемых рудных месторождений по категории . Однако на практике возможна организация поисковых работ на основе геологического картирования прошлых лет, когда региональные геохимические поиски не проводились совсем, проводились в недостаточ неверно. В подобных ситуациях при решении вопроса о применении тех или иных геохимических методов поисков необходимо учитывать степень геохимической изученности района до начала работ конкретной стадии или подстадии, руководствуясь требованиями настоящей инструкции.
При этом на подстадиях общих и детальных поисков обязателен подсчет или уточнение прогнозных ресурсов категории , а на подстадии поисково-оценочных работ категории . Обоснованием геологических прогнозных ресурсов категории , помимо геохимических параметров, должны служить также представления о формационном типе месторождения, его генезисе, геологической экстраполяции имеющихся по наиболее изученной части месторождения данных о форме и строении тел полезных ископаемых, его качестве, структурно-тектонических особенностях, литологических и стратиграфических предпосылках, определяющих площади и глубины распространения промышленной рудоносности. Подсчет геологических прогнозных ресурсов категории по геохимическим параметрам производится по формулам и согласно указаниям § 104, 106 и 107 настоящей инструкции.
§ 26. На подстадии "Общие поиски с выделением перспективных площадей и определением прогнозных ресурсов", согласно утвержденным Министерством геологии СССР методическим указаниям, геохимические работы должны способствовать успешному решению задачи оценки перспектив опоискованной территории на выявление сырья с определением прогнозных ресурсов и выделением конкретных площадей и участков для детальных поисков.
Если геохимическая изученность территории поисков к началу работ соответствует требованиям настоящей инструкции, то геохимические работы на данной подстадии начиняются с проверки и всестороннего изучения геохимических аномалий, выявленных на предыдущей стадии геологоразведочных работ. При этом выделяются участки, требующие детализации геохимических поисков, уточняется методика их проведения и очередность работ. На крупных рудопроявлениях и аномалиях уже по материалам литохимических поисков масштабов 1:200 000-1:50 000 (1:25 000) геохимические методы должны быть использованы для оценки прогнозных ресурсов руд (см. § 211, 213).
В более сложных случаях для такой оценки на данной подстадии должны быть выполнены на участках выявленных рудопроявлений и аномалий геохимические поиски масштаба 1:10 000 (1:5 000), а при необходимости на небольших участках и в более крупном масштабе.
На данной подстадии является обязательным геохимическое опробование буровых скважин и горных выработок, которое в первую очередь осуществляется методом первичных литохимических ореолов, а также доступными в конкретных условиях другими геохимическими методами.
Если геохимическая изученность территории поисков к началу работ данной подстадии не соответствует требованиям настоящей инструкции, основной задачей геохимических работ должно явиться достижение такой изученности. Если перспективность района работ доказана другими методами, площадные геохимические поиски масштаба 1:200 000 могут не проводиться, что не исключает обязательности районирования территории по условиям проведения геохимических поисков и допускает непосредственное выполнение площадных литохимических поисков масштаба 1:50 000 (1:25 000).
В первую очередь такие геохимические поиски проводятся на тех площадях, где выявлены рудопроявления или получены какие-либо данные об их рудоносности, после этого - на прилегающих к ним участках, а затем и на остальной территории района поисков. Все другие геохимические работы данной подстадии выполняются только после полного завершения площадных геохимических поисков масштаба 1:50 000. При несоблюдении этого требования возможны грубые ошибки в определении первоочередных участков проведения более детальных поисковых работ. На данной подстадии поисков должны быть выделены все участки, заслуживающие проведения на них более детальных геологоразведочных работ, а при прогнозной оценке ресурсов минерального сырья (категория ) полностью использованы геохимические данные.
§ 27. На подстадии "Детальные поиски с определением ресурсов на конкретных участках", которая имеет целью оценку перспектив изученных площадей и участков с выделением проявлений минерального сырья, заслуживающих дальнейшей оценки, а также оценку прогнозных ресурсов минерального сырья на перспективных площадях, геохимические работы обязательны. Поскольку поисковые работы данной подстадии проводятся с применением значительных объемов дорогостоящих буровых и горных работ, необходимо особенно тщательное выполнение опережающих и сопровождающих детальных геохимических исследований. Буровые и горные работы должны проводиться, как правило, на участках, полностью охарактеризованных детальными геохимическими исследованиями. Если такой характеристики не было получено ранее, необходимы оперативные меры для ее получения в кратчайший срок.
На данной подстадии в любых геологических и ландшафтно-геохимических условиях решающую роль играют литохимические методы поисков. В зависимости от геологических и ландшафтно-геохимических условий площади поисков применяется либо метод литохимических поисков по вторичным ореолам, либо литохимический метод поисков по первичным ореолам оруденения. Для повышения надежности интерпретации гипергенных литохимических аномалий следует в полной мере применять методику оценки уровня их эрозионного среза на основе зональности первичных ореолов. Для усиления адекватности суммированных вторичных и первичных ореолов при выборе мультипликативного коэффициента зональности следует использовать наименее подвижные в зоне гипергенеза элементы-индикаторы. Масштаб литохимических поисков на данной подстадии зависит от геолого-структурных особенностей площади поисков и в первую очередь определяется размерами объектов поисков (рудных тел). Применяются масштабы от 1:10 000 до 1:5 000, реже крупнее. При этом, как и на предыдущей подстадии, литохимическому опробованию в обязательном порядке подвергаются все горные выработки и керн всех буровых скважин с целью выявления возможных первичных ореолов оруденения.
§ 28. На подстадии "Поисково-оценочные работы с оценкой выявленных проявлений", которая имеет конечной целью выделение объектов под предварительную разведку с определением прогнозных ресурсов и частично запасов категории , применение геохимических методов является одним из требований к основному содержанию работ. На данной подстадии геохимические работы проводятся исключительно литохимическими методами. Литохимическое опробование производится в основном по керну буровых скважин и горным выработкам и направлено главным образом на выявление и изучение первичных ореолов рудных тел. Важнейшее значение имеет оперативность в получении результатов геохимического опробования, которое во многих случаях позволяет своевременно корректировать направление поисково-оценочных работ и часто существенно сокращает первоначально запланированный для оценки объем горных и буровых работ. Использование особенностей состава и строения (зональность) литохимических ореолов оруденения повышает также степени обоснованности подсчета прогнозных ресурсов.
Утвержденными Методическими указаниями о стадийности геологоразведочного процесса предусмотрены и такие случаи, когда поисково-оценочные работы могут ставиться на проявлениях полезных ископаемых, выявленных ранее или по заявкам первооткрывателей без проведения других подстадий поисков. Применение геохимических методов в таких случаях требует опережающих опытно-методических работ по установлению параметров фонового распределения основных элементов-индикаторов оцениваемого оруденения в коренных породах и рыхлых отложениях и определения оптимальной глубины пробоотбора при целесообразности постановки литохимических поисков по вторичным ореолам рассеяния. Цель этих работ - обеспечение надежности планомерных геохимических поисков на рудопроявлении и в пределах прилегающих площадей по первичным и вторичным литохимическим ореолам рассеяния элементов-индикаторов. Литохимическое опробование керна буровых скважин и горных выработок осуществляется одновременно с их бурением или проходкой.
§ 29. На стадии "Предварительная разведка", целью которой является выяснение геологической структуры, формы и условий залегания месторождения, а также количества и качества запасов и технологических свойств полезного ископаемого по месторождению (шахтному полю) в целом, применение геохимических методов способствует уточнению структуры, формы и условий залегания рудных тел, а также определению количества и качества полезного ископаемого в невскрытых (экстраполируемых или интерполируемых) частях месторождения. Проходка поверхностных горных выработок должна осуществляться с учетом строения и морфологии первичных ореолов (или адекватных им вторичных ореолов рассеяния), выявленных при поисково-оценочных работах.
Если геохимические исследования таких ореолов своевременно не проводились, то необходимо завершить их до начала массовой проходки горных выработок, совмещая геохимическое опробование с работами по уточнению геологической карты месторождения. Во всех вновь проходимых поверхностных горных выработках должно быть произведено геохимическое опробование коренных пород для уточнения строения и уровня среза первичных ореолов с целью корректировки объемов и направления разведочных выработок. Особое значение на этой стадии работ приобретает оперативность опробования, которая может быть обеспечена активным внедрением ядерно-физической аппаратуры для определения широкого круга химических элементов в буровых скважинах и горных выработках.
При выборе оптимальной системы разведочных работ часто возникают затруднения в определении формы сложных, неправильных рудных залежей и неоправданно затрачиваются средства на разведку мелких ответвлений и апофиз. В таких случаях знание морфологии и строения первичных ореолов позволяет уверенно выделить главную часть залежи, а также существенно повысить надежность увязки рудных подсечений при оконтуривании рудных тел.
Основным результатом рассматриваемой стадии разведки должна быть хотя и предварительная, но достаточно надежная оценка всего разведываемого месторождения с подсчетом запасов полезного ископаемого по категориям и . Надежность оценки запаса категории в существенной степени определяется геологической (в том числе геохимической) изученностью месторождения. При этом значительная глубинность метода первичных ореолов дает возможность устанавливать наличие или отсутствие слепого оруденения, а также иногда и степень его интенсивности на глубину до нескольких сотен метров. Анализ особенностей продольной зональности первичных ореолов позволяет во многих случаях однозначно решить вопрос о склонении так называемых рудных столбов (обогащенных частей) в плоскости рудного тела и тем самым избежать возможных ошибок при оценке запасов полезного ископаемого.
§ 30. На стадии "Детальная разведка", когда уточняются представления о структуре месторождения, выясняются формы и условия залегания полезного ископаемого, геохимические методы должны применяться при решении следующих задач:
- ревизии геологоразведочных работ, проведенных на предыдущих стадиях;
- оценки перспектив рудоносности за пределами горных выработок и буровых скважин;
- выявления слепых рудных тел;
- корректировки направления разведочных работ.
Большинство месторождений, прошедших стадию предварительной разведки, но требующих по той или иной причине переоценки, разведывались в период, когда метод первичных литохимических ореолов не применялся. Есть примеры, когда постановка на таких месторождениях геохимических работ позволила их переоценить на основании выявления новых слепых рудных залежей, что, учитывая низкую стоимость ревизионных геохимических исследований, позволяет считать их обязательными при переоценке ранее разведанных месторождений.
Оценка перспектив месторождения за пределами пройденных горных выработок и буровых скважин необходима для обоснования экстраполяции запасов полезных ископаемых. В этом случае решаются две самостоятельные задачи: оценка флангов разведанного месторождения и определение перспектив его рудоносности на глубину.
Для оценки флангов месторождения прежде всего необходима детализация площадного геохимического опробования на участках, прилегающих к оконтуривающим месторождение горным выработкам. Если такая детализация проведена ранее, необходима повторная интерпретация выявленных здесь аномалий с учетом уточнения геохимических параметров, которое обычно достигается в ходе геохимических работ, сопровождающих разведку. Большое значение для оценки рудоносности флангов имеет анализ характера продольной зональности первичных ореолов в направлении оцениваемого фланга.
Оценка перспектив рудоносности на глубину в основном сводится к определению того, какая часть рудной залежи - верхняя, средняя или нижняя - вскрыта разведочными выработками, на основе анализа вертикальной зональности первичных ореолов. Следует подчеркнуть, что значительные затраты, связанные с детальной разведкой, требуют высокой степени надежности прогноза оруденения на глубину. Вследствие этого на стадии детальной разведки особенно необходима тесная увязка геохимических исследований с геофизическими работами, детальными геолого-структурными наблюдениями и минералогическим изучением форм нахождения элементов-индикаторов.
Геохимическое опробование горных выработок и буровых скважин, пройденных при детальной разведке, позволяет выявлять первичные ореолы не только известных рудных тел, но и неизвестных, слепых рудных залежей, залегающих рядом или глубже. Геохимическое опробование горных выработок и керна буровых скважин позволяет существенно увеличить эффективный радиус их действия благодаря обнаружению первичных ореолов близлежащих рудных тел, поэтому метод первичных ореолов должен использоваться для корректировки направления разведочных работ путем оперативного опробования горных выработок и керна буревых скважин.
Особого внимания заслуживают вопросы комплексирования геохимических и геофизических работ для выявления скрытого оруденения. Слепые рудные тела, залегающие на разных глубинах, иногда отчетливо фиксируются аномалиями поляризуемости. При наличии на глубине слепых рудных тел сульфидного состава методом ВЭЗ ВП отчетливо фиксируется увеличение поляризуемости пород с глубиной. Следовательно, используя особенности распределения элементов-индикаторов первичных ореолов оруденения, можно определить тип ожидаемой на глубине минерализации и уровень геохимической аномалии относительно оруденения, а с помощью электроразведочных методов - существенно уточнить ее оценку, так как по данным геофизических методов могут быть высказаны суждения о примерных масштабах оруденения, а также глубине его распространения.
§ 31. Утвержденные Министерством геологии СССР Методические указания предусматривают применение различных систем разведки для пяти основных морфологических групп месторождений: 1) крупных пластовых и пластообразных; 2) представленных массивами, штокверками и крупными залежами различных форм; 3) представленных жилами и линзами; 4) сложенных трубообразными телами и ветвящимися залежами; 5) сложенных мелкими линзами, жилами и пропластками, трубками, "гнездами", "карманами" и т.п.
Такая группировка в основном соответствует и особенностям применения геохимических методов, за исключенном сингенетичных осадочных месторождений (первая группа), при разведке которых применение метода первичных ореолов проводится по специальной методике, находящейся пока в стадии разработки.
При проектировании и проведении геохимических работ из стадии детальной разведки следует руководствоваться § 32-36 настоящей инструкции, в которых, применительно к отдельным морфологическим группам конкретизируются требования к содержанию и задачам геохимических работ.
Методика применения геохимических методов существенным образом определяется характером залегания рудных тел - пологим, близким к вертикальному или наклонным. В последних двух случаях условия применения геохимических методов аналогичны таковым для жильных месторождений. Для крупных, средних и мелких пологозалегающих пластовых и пластообразных рудоносных залежей эти условия принципиально не отличаются и поэтому рассматриваются в § 32 совместно.
§ 32. Первичные ореолы пологозалегающих месторождений резко вытянуты в плоскости рудных тел, а по вертикали, как правило, имеют ограниченное распространение, что для целей детальной разведки имеет первостепенное практическое значение. Над пологозалегающими рудными телами в первичных ореолах более четко проявляются элементы основных компонентов руд, а максимальная интенсивность их ореолов устанавливается в интервалах рудных тел. В связи с этим при разведке следует в первую очередь вскрывать эпицентры геохимических аномалий основных рудных элементов, так как ореолы других элементов-индикаторов могут быть сдвинуты по отношению к рудным телам в соответствии с зональностью их распределения. Ограниченная глубинность выявления субгоризонтальных рудных тел по их первичным ореолам предопределяет широкое применение в этом случае специальных методов усиления ореолов путем их суммирования, применения анализа тяжелых фракций т.п.
Использование первичных ореолов позволяет существенно повысить эффективность и снизить стоимость буровой разведки рудных тел субгоризонтального залегания. Значительные размеры ореолов в плоскости рудных тел создают благоприятные условия для выделения перспективных участков первоначально с помощью бурения скважин по редкой сети. Выделенные таким образом участки перспективных первичных ореолов оруденения разбуриваются по более густой сети на ограниченных площадях.
§ 33. Месторождения, представленные массивами, штокверками и крупными залежами различных форм, сопровождаются особенно интенсивными, протяженными и контрастными первичными ореолами, форма которых повторяет в несколько сглаженных очертаниях форму рудных залежей. Применение геохимических методов при разведке подобных месторождений весьма эффективно благодаря отчетливой вертикальной зональности их первичных ореолов.
§ 34. Детальная разведка рудных жил и линз, имеющих правильную форму, производится в основном буровыми скважинами. Применение геохимических методов в этом случае позволяет уменьшить количество контрольных горных выработок, проходимых с целью проверки отсутствия значительных пережимов оруденения, так как такие пережимы хорошо фиксируются по строению первичных ореолов. Асимметрия зональности первичных ореолов часто позволяет определять направление падения рудных тел.
§ 35. Месторождения, представленные трубообразными телами и ветвящимися залежами, детально разведываются горными выработками в сочетании с буровыми скважинами, а особо сложные залежи - только горными выработками. Метод первичных ореолов в этом случае не только позволяет устанавливать уровень ореола относительно оруденения, но и дает обоснование для разрежения сети горных выработок, благодаря получению достаточно достоверных сведений о характере изменения формы и элементов залегания рудных тел. Экономия достигается также и за счет того, что отпадает необходимость проходки горных выработок для разведки участков локальных и мелких изменений морфологии рудного тела. При интерпретации первичных ореолов месторождений данной морфологической группы использование мультипликативных параметров обязательно, так как это позволяет резко повысить достоверность рекомендации по направлению работ, что особенно важно на стадии детальной разведки, связанной с проходкой дорогостоящих горных выработок.
§ 36. Месторождения, сложенные мелкими линзами, жилами и пропластками, трубками, "гнездами", "карманами" и т.п., утвержденные Министерством геологии СССР Методические указания предписывают не подвергать детальной разведке до начала эксплуатации ввиду чрезмерно больших удельных затрат на их разведку. Если на предыдущих стадиях геологоразведочных работ геохимические исследования были проведены в полном объеме, то это предписание Методических указаний в полной мере относится и к геохимическим работам.
Однако на практике приходится часто сталкиваться с тем, что геохимические исследования к моменту окончания предварительной разведки проведены в недостаточном объеме или совсем не проводились. В таких условиях следует до утверждения проекта эксплуатационных работ провести детальное геохимическое опробование всех пройденных на месторождении горных выработок и имеющегося керна буровых скважин с тщательной интерпретацией получаемых данных. В итоге проведения таких исследований возможно получение трех вариантов результатов: 1) представления о распределении оруденения и его запасах останутся без существенных изменений; 2) удастся выявить новые пункты локализации оруденения, т.е. увеличить прогнозные ресурсы месторождения, расширить его контуры по флангам и (или) на глубину, но представления о рудораспределении останутся неизменными; 3) будут уверенно выявлены геологически обоснованные закономерности распределения оруденения, позволяющие трактовать месторождение как единое рудное тело или зону, удельные затраты на детальную разведку которого экономически оправданы. Наиболее эффективны результаты геохимических исследований в третьем варианте, когда появляется возможность перевода месторождений в группу менее сложных.
В тех же случаях, когда месторождение подобного морфологического типа не содержит особо ценных компонентов, оправдывающих риск эксплуатации без детальной разведки, изменение с помощью геохимических методов представлений о его морфологии может повлечь за собой вовлечение в народное хозяйство дополнительного горнорудного объекта. Подобные результаты достигаются благодаря изучению первичных ореолов оруденения, когда удается выявить более равномерное рудораспределение, иногда установить и рудоконтролирующие и оконтуривающие геологические структуры, часто малозаметные при визуальных наблюдениях в монотонных толщах осадочных и особенно метаморфических горных пород.
§ 37. На стадии "Разведка эксплуатируемого месторождения в пределах горного отвода" условия применения геохимических методов остаются такими же, как и на предыдущей стадии детальной разведки, но с использованием при интерпретации геохимических аномалий результатов отработки на эксплуатационных участках. Разведке пространственно изолированных участков рудного поля должен предшествовать (если он не был проведен ранее) комплекс литохимических поисков, обязательный для подстадии поисково-оценочных работ и стадии предварительной разведки.
§ 38. Стадия "Эксплуатационная разведка" начинается при подготовке месторождения к отработке с проходкой капитальных, горноподготовительных и нарезных выработок и сопровождает разработку месторождения до ее окончания, имея целью предельно возможное уточнение контуров тел полезного ископаемого и его качества, а также горнотехнических условий отработки. Применение геохимических методов на этой стадии разведки эффективно для корректировки направления разведочных работ. При применении метода первичных ореолов, когда имеются эталонные разрезы ореолов с данными эксплуатации, представляется возможность замены части разведочных горных выработок подземными буровыми скважинами. В особенности это относится к разведочным выработкам типа квершлагов и рассечек, проходимых вкрест простирания рудных залежей.
Как правило, на начальных этапах эксплуатации месторождения развертывается крупное строительство наземных производственных и жилых помещений, что требует специального внимания к проверке участков строительства на безрудность и особенно в отношении оруденения, скрытого на глубине. Использование для этого результатов изучения зональности первичных ореолов позволяет установить возможную глубину скрытого оруденения и ограничить проверку участка строительства на безрудность бурением меньшего числа контрольных скважин.
Геохимические данные по мере пополнения и детализации в ходе эксплуатационной разведки должны обобщаться для использования их при поисках и разведке аналогичных месторождений. Экономическая эффективность получения и распространения подобной информации значительна, если учесть масштабы геологоразведочных работ в нашей стране.
Литохимические методы поисков
Литохимические методы поисков по первичным ореолам
1. Условия применения
§ 39. Литохимический метод поисков по первичным ореолам основан на выявлении и использовании в качестве поисковых признаков геохимических аномалий, сингенетичных с месторождениями полезных ископаемых. Поиски по первичным ореолам осуществляются путем систематического опробования горных пород, вмещающих месторождения. Особенности распределения элементов-индикаторов оруденения в первичных ореолах учитываются на всех стадиях геологоразведочного процесса.
§ 40. На стадии региональных геологических и геофизических работ выполняются опытно-методические работы с целью получения представительных данных о связи первичных и вторичных литохимических ореолов для обоснованного использования закономерностей состава и строения первичных ореолов при интерпретации вторичных литохимических ореолов как на этой, так и на последующих стадиях геологоразведочного процесса. При геологическом картировании коренных горных пород и особенно на подстадии глубинного геологического картирования попутно в геологических маршрутах производится геохимическое опробование коренных пород с целью выявления и интерпретации первичных ореолов месторождений полезных ископаемых.
§ 41. На стадии поисков месторождений полезных ископаемых метод поисков по первичным ореолам находит широкое применение в комплексе с методом поисков по вторичным ореолам (геолого-геохимическое профилирование) уже на подстадии общих поисков и имеет первостепенное значение на подстадиях детальных поисков и поисково-оценочных работ. На этой стадии особенности первичных ореолов привлекаются как для интерпретации аномалий, выявленных в результате непосредственного опробования коренных рудовмещающих пород, так и для интерпретации адекватных первичным ореолам вторичных литохимических ореолов рассеяния элементов-индикаторов.
§ 42. Методика поисков месторождений полетных ископаемых по их первичным ореолам в существенной степени определяется масштабом работ, а также степенью обнаженности участков поисков, мощностью и характером рыхлых отложений.
§ 43. На подстадии общих поисков основной задачей работ по первичным ореолам является обеспечение надежности полной интерпретации выявленных литохимических ореолов. Производится определение формационной природы оруденения (состава руд, типа полезного ископаемого), установление уровня их эрозионного среза (наличие слепого оруденения), элементов залегания рудных тел и предполагаемого масштаба оруденения. На этой подстадии особенности первичных ореолов используются при интерпретации вторичных ореолов рассеяния в пределах площадей, где коренные рудовмещающие породы полностью или частично перекрыты автохтонными рыхлыми образованиями, в которых развиты литохимические вторичные (остаточные) аномалии.
В пределах закрытых площадей, где коренные рудовмещающие породы перекрыты аллохтонными (дальнеприносными) отложениями значительной мощности и поиски проводятся по наложенным ореолам рассеяния элементов-индикаторов, первичные ореолы используются в процессе вскрытия наложенных ореолов (скважинами, шурфами и др.), когда производится обязательное опробование коренных пород, выявление и интерпретация развитых в них первичных ореолов.
§ 44. На подстадиях детальных поисков и поисково-оценочных работ первичные ореолы используются для уточнения уровня эрозионного среза и пространственного положения предполагаемого оруденения и определения прогнозных ресурсов полезного ископаемого. На этих подстадиях в пределах перспективных участков с хорошей обнаженностью проводится площадное геохимическое опробование коренных пород по профилям, ориентированным вкрест простирания известных или предполагаемых рудных зон. Рекомендуемая сеть опробования на подстадии детальных поисков 100X10 м (масштаб 1:10 000) и в отдельных случаях 50X10 м (масштаб 1:5000). На подстадии поисково-оценочных работ сеть опробования может быть сгущена до 20X5 м (масштаб 1:2000).
§ 45. В районах с частичной обнаженностью площадному опробованию подвергаются рыхлые отложения. Коренные породы в этих условиях опробуются при детализации выявленных гипергенных аномалий как по естественным, так и искусственным обнажениям (канавы, шурфы и др.).
§ 46. На всех подстадиях геологоразведочных работ геохимическому опробованию подвергаются все без исключения горные выработки и керн буровых скважин.
§ 47. При проверке геохимических аномалий проходка тяжелых горных выработок (глубоких шурфов и скважин, штолен и т.п.) до завершения геохимического опробования коренных пород, включая интерпретацию первичных ореолов, не разрешается. До очередного сгущения сети поисков должна быть завершена интерпретация геохимического опробования выработок и скважин, пройденных по более редкой сети с целью уточнения на этой основе направления дальнейших работ.
§ 48. На стадиях предварительной и детальной разведки, разведки эксплуатируемою месторождения в пределах горного отвода и эксплуатационной разведки с помощью первичных ореолов решаются следующие задачи: оценка перспектив рудоносности на глубину и на флангах рудопроявлений и месторождений, подлежащих разведке, поиски слепого оруденения, корректировка направления разведочных работ, а также уточнение морфологических особенностей разведываемых рудных тел путем широкого использования при увязке рудных подсечений особенностей состава и строения первичных ореолов.
§ 49. Проведение геохимического опробования коренных пород по естественным и искусственным обнажениям до начала работ стадии детальной разведки является обязательным, так как такое опробование позволяет существенно уточнить оценку перспектив рудоносности месторождений и рудопроявлений.
§ 50. Геохимическое опробование горных выработок и буровых скважин, пройденных при разведке известных рудоносных зон, позволяет не только оценить их перспективы на глубину, но и выявить ореолы, связанные с неизвестным рудными телами, залегающими рядом или же глубже, благодаря чему существенно увеличивается радиус информативного действия горных выработок и буровых скважин.
§ 51. Использование первичных ореолов позволяет существенно повысить эффективность буровых работ при поисках и разведке рудных тел субгоризонтального залегания. Значительные размеры ореолов в плоскости рудных тел создают благоприятные условия для выделения с помощью бурения по относительно редкий сети скважин участков, перспективных на слепое оруденение. При этом в разряд перспективных относятся не только участки, где бурением вскрыто оруденение, но и участки, где по результатам геохимического опробования выявлены только геохимические аномалии данного типа оруденения и в пределах которых сгущение сети буровых работ может привести к обнаружению рудных тел.
2. Опытно-методические работы
§ 52. Опытно-методическими работами по изучению первичных ореолов решаются следующие основные задачи:
1) установление комплекса элементов, которые образуют первичные ореолы вокруг рудных тел типоморфных для района поисков месторождений и могут быть использованы в качестве их индикаторов;
2) определение величины геохимического фона каждого из элементов-индикаторов, развитых в районе рудовмещающих пород;
3) выявление ширины и по возможности вертикальной протяженности ореолов для различных элементов-индикаторов;
4) установление ряда вертикальной (осевой) зональности первичных ореолов и характера поперечной и продольной зональности;
5) выявление коэффициентов зональности, наиболее эффективных для интерпретации первичных ореолов;
6) установление закономерных связей параметров месторождений (рудных тел) и их первичных ореолов с целью выявления геохимических критериев оценки вероятного масштаба оруденения.
§ 53. При выборе участков проведения опытно-методических работ предпочтение отдается тем из них, где известны типичные для района работ месторождения с хорошо разведанными рудными телами. Наиболее благоприятные результаты при изучении первичных ореолов дает опробование горных выработок и буровых скважин, которые расположены в одном разрезе и пересекают рудное тело на различных уровнях. Это позволяет построить вертикальные разрезы ореолов различных элементов и оценить одновременно их размеры. Опробуемые интервалы выработок и скважин должны выходить по возможности за границы зон гидротермально-измененных пород, окаймляющих рудные тела.
§ 54. Установление элементов-индикаторов производят путем:
а) изучения имеющихся результатов химических в спектральных анализов штуфных, бороздовых и технологических проб, отобранных в рудных телах в процессе разведочных и эксплуатационных работ;
б) построения графиков, а также планов и разрезов, характеризующих распределение химических элементов в коренных породах;
в) анализа и сопоставления полученных данных с результатами изучения первичных ореолов аналогичных месторождений.
§ 55. Геохимический фон для элементов-индикаторов определяют согласно приемам, изложенным в § 238-246, отдельно для каждого типа пород, имеющего значительное распространение на изучаемой площади.
§ 56. Для составления рядов зональности элементов-индикаторов и выбора на этой основе оптимальных коэффициентов геохимический зональности предложен ряд методов, один из которых описан в приложении 26.
§ 57. На основе рядов элементов-индикаторов осевой зональности определяются наиболее важные из них для оценки уровня среза геохимических аномалий. В общем случае такими будут элементы, максимально удаленные друг от друга в рядах зональности, поскольку отношение параметров ореолов подобных пар и групп элементов характеризуется значительным градиентом по вертикали, а следовательно, и высокой степенью надежности их практического применения.
§ 58. В случае установления в рядах зональности нескольких максимумов накопления одного и того же элемента необходимо обратить особое внимание на изучение минеральной зональности, так как подобное явление обычно связано с наличием нескольких форм нахождения одного и того же элемента в близких количествах. В сульфидсодержащих гидротермальных месторождениях подобные явления особенно характерны для меди, мышьяка, олова и вольфрама.
3. Отбор проб
§ 59. Первичные геохимические ореолы изучаются путем опробования рудовмещающих пород по серии заранее выбранных разрезов или профилей, обычно ориентированных вкрест простирания рудолокализующих структур.
§ 60. Отбор проб в горных выработках, из керна буровых скважин и на естественных обнажениях производят методом пунктирной борозды путем точечной отбойки восьми-десяти мелких кусочков (сколков) размером не более 3-4 см в поперечнике примерно на одинаковом расстоянии друг от друга. Отобранные кусочки объединяют в одну пробу по каждому интервалу. Если в пределах опробуемого интервала имеет место смена пород, то каждая разновидность породы должна быть охарактеризована отдельной пробой. Материал тектонических трещин, встречающихся по профилю опробования или вблизи него, а также жилы и прожилки опробуют отдельно.
§ 61. Интервал опробования составляет 5-10 м. При изучении первичных ореолов опробование коренных пород на поверхности, в горных выработках и в керне скважин по возможности должно быть сплошным (пробы должны примыкать непосредственно одна к другой).
§ 62. При неудовлетворительном выходе керна или бескерновом бурении в процессе проходки скважины геохимическое опробование можно проводить по шламу и буровой мути. Пробу шлама отбирают ежесменно или по рейсам. При необходимости шлам нескольких рейсов объединяют в одну пробу. Масса пробы шлама не должна превышать 150-200 г. При большей массе пробу после сушки подвергают квартованию до требуемой массы.
§ 63. В случае опробования шлама при бурении с промывкой глинистым раствором необходимо учитывать возможность заражения пробы химическими элементами, содержащимися в промывочной жидкости, а также разубоживания содержаний элемента в шламе за счет глины. Поэтому предварительно следует проанализировать глинистый материал, идущий на приготовление бурового раствора.
§ 64. В случае бурения скважин с промывкой может иметь место отставание в выносе шлама от забоя к устью скважины, что необходимо учитывать при графическом изображении данных опробования и их интерпретации.
§ 65. Отбор проб коренных пород обязательно сопровождается геологической документацией, включающей подробную характеристику литологического состава интервала опробования, особенностей и элементов залегания коренных пород, степени их трещиноватости и обводненности, проявлений и степени интенсивности рудной и гипергенной минерализации, гидротермально-метасоматических изменений и др. Образец полевой книжки для документации приведен в прил. 14 и 15.
4. Обработка проб
§ 66. Обработку проб производят по следующим последовательным операциям:
а) измельчение в лабораторных щековых дробилках до крупности менее 5 мм;
б) измельчение на валках до крупности менее 1 мм;
в) перемешивание по способу кольца и конуса и сокращение квартованием до 50-100 г;
г) механическое истирание оквартованной навески на вибрационных и других истирателях.
Растертую часть пробы направляют на анализ.
§ 67. Пробы, отобранные для исследования минерального состава первичных ореолов, в частности для отбора мономинеральных фракций, обрабатываются по специальным схемам, выбираемым в соответствии с конкретными задачами работ.
§ 68. Дробильные агрегаты и истиратели после обработки каждой пробы тщательно очищают. Особое внимание следует уделять очистке дробильных агрегатов после обработки проб, отобранных из рудных интервалов. Такие пробы (с надписью "рудные") следует группировать и измельчать в одно время, после чего в дробилку и валки пропускают "пустую" породу с фоновыми содержаниями определяемых элементов. После окончания обработки рудных проб дробилку, валки, стаканы, в которых производят истирание проб, очищают особо тщательно (продувкой сжатым воздухом, чисткой металлическими щетками, протиранием мокрыми тряпками и т.д.).
Чтобы избежать заражения проб элементами группы железа и другими, составляющими легатуру стальных узлов дробилок, следует либо заменить узлы из легированной стали на таковые из углеродистой стали, либо установить элементы, которые привносятся во время измельчения проб, и исключить их из числа исследуемых элементов.
§ 69. Дробление и истирание геохимических проб на рудничных дробилках, занятых дроблением рудных проб, и в помещениях, где они установлены, категорически запрещается.
5. Анализ проб
§ 70. Пробы анализируются прежде всего методом приближенно-количественного спектрального анализа на многие элементы, перечисленные в § 170. Некоторые химические элементы, чувствительность определения которых этим методом недостаточна (уран, золото, ртуть, рубидий, иод, фтор), в случае необходимости анализируются другими методами. При изучении некоторых особенностей распределения химических элементов в первичных ореолах иногда применяют методы количественного анализа.
§ 71. В ряде случаев при изучении первичных ореолов пробы необходимо анализировать также на некоторые породообразующие элементы (калий, магний, кальций и др.). Необходимость применения специальных методов и методик анализа на бор, фтор, рубидий, цезий; церий, стронций, тантал, золото, ртуть, ванадий и другие элементы следует рассматривать каждый раз особо, с учетом металлогенических особенностей исследуемого района, а также результатов опытно-методических работ.
§ 72. Учитывая значительную трудоемкость специальных методов анализа проб, следует использовать их только при анализе проб, отобранных в пределах геохимических аномалий, выявленных в результате опережающего экспрессного спектрального анализа всех геохимических проб. Обоснованием для подобной рекомендации являются: а) многокомпонентный характер первичных геохимических ореолов рудных месторождений; б) наличие положительной корреляции между содержаниями элементов-индикаторов; в) тесное совмещение в пространстве ореолов всех элементов-индикаторов данного типа оруденения.
§ 73. При детальных поисковых, разведочных и эксплуатационных работах на широкий круг элементов следует анализировать ограниченное число проб, отобранных с опорных профилей. Большую же часть проб можно анализировать на сокращенное число элементов, и это число включают прежде всего основные элементы-индикаторы типичных для районов работ месторождений.
§ 74. При определении перечня элементов, на которые необходимо анализировать пробы, следует учитывать производительность и чувствительность методов спектрального анализа. В связи с низкой чувствительностью методов определения ряда элементов их ореолы можно оконтуривать лишь в пределах полей высоких концентраций. В том случае, когда эти элементы являются важными индикаторами, в частности индикаторами зональности, определение их содержания в пробах следует проводить методами, обладающими повышенной чувствительностью.
§ 75. В ряде случаев при изучении и практическом применении первичных ореолов с помощью экспрессного спектрального и других методов производится анализ тяжелых фракций геохимических проб, а также мономинеральных проб с целью изучения особенностей распределения элементов-примесей в минералах-индикаторах.
§ 76. Очень важно систематическое и оперативное получение результатов анализа по мере проведения поисковых и разведочных работ. Организацию обработки и анализа проб следует считать нормальной, если, по крайней мере, в поисковых партиях 80% проб будет проанализировано к концу полевого сезона, а на разведочных и эксплуатационных объектах 100% проб после завершения проходки соответствующей горной выработки или буровой скважины.
6. Интерпретация и изображение результатов геохимического опробования
§ 77. Результаты опробования коренных пород, выполненного по маршрутам, профилям, керну буровых скважин и горным выработкам, изображают в виде графиков содержаний, построенных методом автоматической распечатки на ЭВМ или вручную.
§ 78. Распределение элементов-индикаторов по результатам площадного опробования целесообразно представлять в виде изоконцентраций на планах поверхности, погоризонтных планах или разрезах, а также в виде полей полиэлементных аномалий (мультипликативных, ассоциаций элементов-индикаторов и др.), построенных с помощью ЭВМ или вручную. Градации для изолиний удобно выделить по порядкам (10, 100 и т.д.). При необходимости могут быть выделены более дробные градации. Если проведение изолиний невозможно (узкие диффузионные ореолы, редкая сеть опробования и т.д.), могут быть применены другие способы изображения данных на планах и разрезах, например построение осей максимумов аномальных полей, и др.
§ 79. Для количественной характеристики осевой (вертикальной для ореолов крутого падения) и продольной зональности рудных тел и первичных ореолов пользуются коэффициентами зональности. В качестве коэффициентов зональности могут служить отношения средних содержаний пар элементов или произведений средних содержаний групп элементов (мультипликативный коэффициент зональности). При этом в числитель помещаются элементы, концентрирующиеся в надрудных (левая часть ряда зональности данной рудной формации, см. прил. 7), а в знаменатель - преимущественно в центральных и подрудных частях первичного ореола (центральная и правая части ряда зональности). Более четко зональность проявляется по отношениям линейных продуктивностей ореолов, поскольку в этом случае помимо содержаний элементов учитывается ширина их первичных ореолов, которая синхронно с содержаниями элементов меняется для различных элементов на разных уровнях рудного тела и ореола.
§ 80. Вычисление линейной продуктивности первичного ореола по определенному сечению (при равноинтервальном опробовании) производят по формуле
,
где - длина интервалов опробования; - содержание элементов в пробах; n - число проб, введенных в подсчет; - среднефоновое содержание данного элемента.
§ 81. С помощью мультипликативных коэффициентов выявляется более контрастная зональность (чем выявленная по парным отношениям), причем эта зональность тем контрастнее, чем выше порядок коэффициента (чем больше число использованных в коэффициенте элементов-индикаторов).
§ 82. При составлении окончательного отчета планы и разрезы, показывающие распределение элементов, целесообразно составлять не для всех химических элементов, определявшихся в пробах, а только для наиболее важных индикаторов рудоносности, особенности распределения которых играют главную роль в оценке геохимических аномалий.
§ 83. Данные анализа единичных проб, взятых вне основной площади поисков, которые не могут быть оформлены в виде планов и разрезов, помещают в отдельные таблицы. Также в виде таблиц оформляют результаты анализа проб, использованных для определения геохимического фона элементов.
§ 84. При интерпретации данных опробования коренных рудовмещающих пород необходимо учитывать следующие наиболее важные особенности первичных ореолов:
- состав элементов-индикаторов первичных геохимических ореолов в основном соответствует элементному составу рудных тел, вокруг которых они образуются;
- размеры первичных ореолов обычно значительно превышают размеры рудных тел, вокруг которых они развиты. Известны первичные ореолы, прослеживающиеся над рудными телами на 1000 м и более;
- при прочих равных условиях наблюдается прямая связь между размерами рудных тел и окаймляющих их первичных ореолов;
- первичные ореолы имеют зональное строение, обусловленное закономерной пространственной дифференциацией в их пределах элементов-индикаторов оруденения;
- зональность первичных ореолов эндогенных месторождений наиболее контрастна в направлении движения рудоносных флюидов (осевая зональность, для ореолов крутого падения - вертикальная);
- осевая зональность первичных ореолов эндогенных месторождений одной или близких по составу рудных формаций является единой (см. прил. 7);
- при совмещении в пространстве проявлений разных рудных формаций образуются полиформационные геохимические аномалии.
§ 85. Оконтуривание первичных геохимических ореолов основывается на сравнении параметров исследованных участков и фона. Для расчета параметров фона и определения на этой основе минимально-аномальных концентраций химических элементов для каждой разности рудовмещающих пород используются результаты геохимического опробования на специально выбранных "фоновых" участках, удаленных от рудных тел и месторождений и не несущих следов проявления рудной минерализации. Расчеты выполняются по методике, указанной в § 238-246.
§ 86. Для выявления более контрастных геохимических ореолов целесообразно строить мультипликативные ореолы групп элементов-индикаторов. Благодаря направленному усилению коррелирующихся полезных сигналов (ореолы) влияние флуктуаций (фон) сводится к минимуму, в связи с чем мультипликативные ореолы проявляют более тесную связь с геолого-структурными особенностями рудных тел и месторождений, что существенно повышает надежность их интерпретации.
§ 87. Мультипликативные аномалии строятся путем перемножения содержаний как всех элементов-индикаторов данного типа оруденения (общие мультипликативные аномалии), так и различных групп элементов-индикаторов: надрудных, подрудных и т.д. (частные мультипликативные аномалии). В отдельных случаях целесообразно оконтуривание мультипликативных аномалий по величине мультипликативного коэффициента геохимической зональности, рассчитанной по каждой пробе.
§ 88. В случаях, когда из-за недостаточной чувствительности анализа в некоторых пробах значимые содержания тех или иных элементов не обнаружены (предел обнаружения ниже фона), при построении мультипликативных аномалий в порядке исключения допускается условное приравнивание содержания элементов к половине предела обнаружения. Такое приравнивание допустимо только для наиболее информативных элементов и только в случае минимального числа проб без значимых содержаний элемента-индикатора (не более 10%).
§ 89. Опыт показывает, что в большинстве случаев построение мультипликативных аномалий по данным приближенно-количественного спектрального анализа оказывается достаточным для уверенной интерпретации результатов геохимического опробования. Другие методы усиления первичных ореолов, например методы рационального анализа, анализа тяжелых или иных фракций, применение различных видов количественного анализа, а также специальные анализы на химические элементы, не определяемые приближенно-количественным спектральным анализом, следует применять только в случаях получения неудовлетворительных результатов по данным приближенно-количественного спектрального анализа.
§ 90. В благоприятных условиях, когда установлена тесная пространственная сопряженность и высокая степень соответствия первичных и вторичных литохимических ореолов, представляется возможным, обычно применяя мультипликативные коэффициенты зональности, выделять с помощью критерия зональности первичных ореолов перспективные на слепое и слабоэродированное оруденение гипергенные геохимические аномалии.
§ 91. В тех случаях, когда известна подвижность элементов в гипергенных условиях, имеется возможность выбора малоподвижных элементов, вторичные ореолы которых в большей степени соответствуют первичным и поэтому являются более надежными их индикаторами. Например, в окислительной обстановке зоны гипергенеза большинства полиметаллических месторождений в силикатных породах гипергенная подвижность элементов-индикаторов является выдержанной и выражается следующим обобщенным рядом элементов-индикаторов (подвижность возрастает слева направо): барий - серебро - вольфрам - свинец - висмут - молибден - медь - олово - мышьяк - цинк - никель - кобальт. Очевидно, что вторичные ореолы элементов левой части этого ряда будут в большей степени соответствовать первичным ореолам, особенно в случае мультипликативных аномалий, и их использование в коэффициенте зональности окажется более эффективным.
§ 92. При интерпретации данных геохимического опробования коренных пород в районах, где эталонные месторождения или не известны или геохимически не изучены, для выбора элементов-индикаторов зональности следует пользоваться рядами зональности, приведенными в прил. 7. Для рудных формаций, ряды зональности которых в прил. 7 отсутствуют, можно пользоваться обобщенным рядом зональности первичных ореолов гидротермальных сульфидсодержащих месторождений.
§ 93. Важнейшей задачей интерпретации геохимических аномалий в коренных породах является определение их формационной принадлежности. Для этой цели наряду с геолого-минералогическими признаками используют поперечную зональность первичных ореолов, в частности ряды поперечной зональности (см. прил. 8).
В отличие от осевой зональности, единообразной для различных по составу месторождений, поперечная зональность, вследствие более тесной зависимости от состава руд, специфична для каждого месторождения. Первыми в рядах поперечной зональности, как правило, располагаются элементы - основные промышленно-ценные компоненты руд.
Зависимость ширины ореолов от концентрации элементов в рудах позволяет использовать поперечную зональность в качестве критерия определения вероятного состава (формационного типа) предполагаемого слепого оруденения.
§ 94. Для установления возможной полиформационной природы первичных ореолов помимо прямых геолого-структурных наблюдений может быть использован корреляционный анализ: между содержаниями элементов-индикаторов, типоморфных для разных рудных формаций, часто устанавливается отрицательная корреляционная связь, тогда как в ореолах, связанных с одной рудной формацией, корреляционная связь всегда является положительной.
На полиформационный характер выявленных аномалий может указывать также появление элементов-индикаторов, не свойственных данной рудной формации, а также несоответствие размеров выявленных ореолов тех или иных элементов для месторождений данного минерального состава.
§ 95. В строении мультипликативных ореолов гидротермальных месторождений обычно устанавливается зональность, единая не только качественно, но и количественно, когда адекватные сечения ореолов различных месторождений одной рудной формации характеризуются весьма близкими значениями коэффициентов зональности ореолов, что позволяет использовать их для оценки уровня выявленных ореолов относительно оруденения. Такая оценка возможна не только в пределах известных рудных полей с "эталонными" месторождениями, но и на новых площадях.
§ 96. В тех случаях, когда отсутствуют табулированные значения коэффициента зональности первичных ореолов, для ориентировочной оценки уровня эрозионного среза геохимических аномалий можно использовать эмпирически установленную закономерность увеличения контрастности зональности первичных ореолов гидротермальных сульфидсодержащих месторождений примерно на два порядка (в 100 раз) при повышении порядка мультипликативного коэффициента зональности. Так, коэффициент третьего порядка (с любыми надрудными и подрудными элементами, подобранными в строгом соответствии с обобщенным рядом зональности) будет меняться от надрудных уровней к подрудным в раз, от (надрудные) до (подрудные). Следует сказать, что при расчете коэффициента средние содержания нормируются через фон. Для коэффициента четвертого порядка верхнерудные сечения будут иметь значения , а нижнерудные и т.д.
§ 97. Для определения вероятного направления падения предполагаем слепого рудного тела может быть использована асимметрия поперечной зональности первичных ореолов, которая возникает благодаря более интенсивному развитию первичных ореолов элементов надрудной группы со стороны висячего бока рудной залежи. При этом следует учитывать, что асимметрия поперечной зональности может служить надежным индикатором элементов залегания рудного тела только в условиях однородной среды. В тех случаях, когда рудные тела локализованы на контакте различных по составу и физико-химическим свойствам пород, асимметрия поперечной зональности может быть обусловлена и этой причиной, что должно быть принято во внимание при интерпретации геохимических аномалий.
§ 98. При интерпретации эндогенных геохимических аномалий для определения наличия и вероятного направления склонения оруденения по простиранию рудных зон, включающих в себя как рудные тела, так и окаймляющие их первичные ореолы, могут быть использованы особенности продольной зональности. Продольная зональность первичных ореолов отражает направление движения рудоносных растворов в плоскости рудоносных зон и поэтому согласуется с осевой зональностью. При этом в продольном направлении в соответствии со склонением рудных тел происходит дифференциация в распределении элементов-индикаторов, что позволяет использовать асимметрию этой зональности для определения склонения оруденения. Продольная зональность может быть выявлена в проекции как на вертикальную, так и на горизонтальную плоскость. При использовании горизонтальней проекции удается определить склонение рудных тел по результатам площадного геохимического опробования.
§ 99. При определении уровня эрозионного среза аномалий необходимо учитывать, что в случае кулисного расположения сближенных рудных тел могут быть встречены тесно совмещенные в пространстве геохимические ореолы с различной глубиной эрозионного среза. В связи с этим необходим дифференцированный подход к интерпретации геохимических аномалий путем выделения аномалий элементов-индикаторов оруденения раздельно для каждого рудного тела.
§ 100. Определение уровня эрозионного среза рудных зон гидротермальных месторождений, состоящих из ряда кулисно расположенных по вертикали рудных тел, в целом может быть осуществлено с помощью коэффициентов зональности, включающих барий, который обычно образует общий первичный ореол рудной зоны, в целом не реагируя на ее кулисное строение.
§ 101. Для оценки зон рассеянной минерализации могут быть использованы их специфические геохимические особенности, прежде всего отсутствие в строении подобных зон контрастной и выдержанной осевой геохимической зональности, а также низкие значения мультипликативного коэффициента зональности, надежно отличающие зоны рассеянной минерализации от перспективных на слепое и слабо эродированное оруденение первичных ореолов (надрудных и верхнерудных).
§ 102. Оценка масштаба прогнозируемого оруденения (прогнозных ресурсов) по данным геохимического опробования коренных пород является наиболее сложной задачей интерпретации геохимических данных и должна производиться с обязательным учетом конкретных геолого-структурных условий локализации оруденения. Для первоначальной ориентировки в оценке прогнозируемого оруденения могут служить интенсивность и размеры ореолов основных компонентов руд (ширина, протяженность, концентрация), которые в общем случае находятся в прямой зависимости от масштаба оруденения.
§ 103. Подсчет прогнозных ресурсов геохимических аномалий и рудопроявлений по результатам геохимического опробования коренных пород производится в случаях благоприятной оценки уровня эрозионного среза исследованных участков, выполненной на основе геохимической зональности первичных ореолов.
§ 104. Подсчет прогнозных ресурсов слепого оруденения по параметрам их надрудных первичных ореолов производится по формуле
,
где - доля балансовых руд в общих запасах полезного компонента в ореолах; p - продуктивность первичного ореола (%); H - вероятная вертикальная протяженность оруденения данного типа, выбранная по геологическим соображениям.
Величина для конкретных типов месторождений определяется в результате опытно-методических работ. При отсутствии таких данных можно пользоваться следующими величинами , полученными для перечисленных ниже типов месторождений: скарново-шеелитовый (W) - 0,5; скарново-полиметаллический (Рb) - 0,3; колчеданно-полиметаллический (Zn) - 0,3; медно-молибденовый (Cu) - 0,8; (Мо) - 0,6; жильный полиметаллический (Рb) - 0,2; жильный золото-кварцевый (Au) - 0,3; жильный золото-серебряный (Аu) - 0,3; прожилково-вкрапленный настуран-сульфидный (U) - 0,4.
Опытным путем установлено, что приведенная выше формула дает удовлетворительные результаты при относительно неглубоком залегании слепого оруденения, что обычно фиксируется наличием зон дизъюнктивных нарушений и отчетливо проявленных околорудных изменений, а также так называемых ореолов выноса ряда элементов-индикаторов. В случае более глубокого залегания слепого оруденения (перечисленные выше признаки, как правило, отсутствуют) формула дает заниженные результаты, что должно быть учтено при окончательной оценке геохимических аномалий.
§ 105. Расхождения между цифрами прогнозных ресурсов слепого оруденения и суммой разведанных запасов по категориям менее трехкратных следует считать хорошей точностью оценки прогнозных ресурсов, а в пределах до пятикратных - удовлетворительной.
§ 106. Подсчет прогнозных ресурсов слабо эродированного оруденения (установленного на основе геохимической зональности) производится по формуле
,
где р' - продуктивность рудного тела (слабо эродированного); Н - вероятная вертикальная протяженность оруденения.
§ 107. Подсчет прогнозных ресурсов рудопроявления, вскрытого эрозией примерно до средних частей оруденения, производится по формуле
,
где р' - продуктивность рудного тела, Н - вероятная вертикальная протяженность оруденения.
§ 108. Расхождения между цифрами прогнозных ресурсов вскрытого эрозионной поверхностью оруденения (§ 106, 107) и суммой разведанных запасов по категориям менее двукратных следует считать хорошей точностью оценки прогнозных ресурсов, а в пределах до трехкратных - удовлетворительной.
§ 109. Для оценки перспектив рудоносности на глубину рудопроявлений кварц-касситеритовой формации наряду с зональностью первичных ореолов олова и его элементов-спутников может быть использована методика подсчета прогнозных ресурсов олова, основанная на учете особенностей распределения фтора.
Установлено, что для рудных тел, мощность жильного выполнения которых превышает 3,5 м, расчет прогнозных линейных ресурсов олова по разведочным профилям может проводиться по формуле
,
где ; и - средние содержания фтора в жильном выполнении и околожильных породах.
Для рудных тел, мощность жильного выполнения которых равна 1,0-3,5 м, расчет проводится по той же формуле, но с умножением результата на поправочный коэффициент (Ф), определенный по формуле: Ф = 0,11 + 0,25 Мр, где Мр - мощность жильного выполнения.
Для рудных тел, мощность жильного выполнения которых менее 1 м, расчет прогнозных линейных ресурсов олова производится по формуле: .
Рассчитанные прогнозные оценки линейных ресурсов олова распространяются на глубину 100 м.
Литохимические методы поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния
1. Условия применения
§ 110. Поиски рудных месторождений по их вторичным ореолам и потокам рассеяния проводятся путем систематического отбора литохимических проб по определенной сети для выявления вторичных ореолов и по направлениям современных водотоков, рек и ручьев для выявления потоков рассеяния рудных месторождений.
§ 111. Проведение литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния в природных условиях, допускающих возможность их применения, является обязательным как на стадии региональных геологосъемочных и геофизических работ, так и на стадии поисков месторождений полезных ископаемых. Целесообразность использования этих методов на разведочных стадиях зависит главным образом от степени корреляции вторичных ореолов рассеяния с коренным оруденением и его первичными ореолами. При достаточно высокой степени такой корреляции по данным изучения вторичных ореолов рассеяния могут решаться те же задачи, что и при использовании метода литохимических поисков по первичным ореолам (§ 47-50). Применение литохимических поисков по вторичным ореолам рассеяния рудных месторождений на стадиях разведки может оказаться необходимым в случаях, когда по тем или иным причинам не были своевременно, до начала разведочных работ, оценены фланги и ближайшие окрестности разведуемого месторождения.
§ 112. Во всех случаях до постановки литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния должно быть проведено районирование территории работ по условиям проведения геохимических работ на основе имеющихся ландшафтно-геохимических, геологических, почвенных и других карт. При недостаточности сведений для такого районирования должны быть организованы работы для получения недостающих материалов в порядке, определяемом § 131-137 настоящей инструкции.
§ 113. На подстадии региональных геофизических работ масштаба 1:200 000 могут проводиться аэрогеохимические съемки (АГСМ), требования к производству которых здесь не рассматриваются. В целях уточнения геологической интерпретации геофизических данных на этой подстадии могут проводиться литохимические поиски по потокам рассеяния, а также отбор литохимических проб по отдельным профилям геофизических съемок. На данной подстадии желательна организация опытно-методических работ в целях уточнения условий и методики проведения литохимических поисков на следующей подстадии и выяснения сравнительной эффективности различных видов геохимических поисков в конкретных геологических и ландшафтно-геохимических условиях предполагаемых районов работ.
§ 114. На подстадии региональной геологической съемки масштаба 1:200 000 с составлением региональных прогнозных карт одновременно проводятся литохимические поиски по ореолам или потокам рассеяния в масштабе 1:200 000 или при сложных геологическом строении и (или) ландшафтно-геохимических условиях в масштабе 1:100 000.
В горных, хорошо расчлененных рудных районах литохимические поиски на данной подстадии должны проводиться путем исследования потоков рассеяния, с опробованием аллювиальных отложений современной гидросети. В равнинных, слабо расчлененных открытых складчатых районах, с неотчетливо выраженными путями современного стока литохимические поиски следует проводить по вторичным остаточным ореолам рассеяния путем опробования элювио-делювиальных образований.
Главной задачей литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния на данной подстадии геологоразведочных работ является получение общей геохимической и металлогенической характеристики исследуемого района и выявление площадей для постановки более детальных работ следующей подстадии.
§ 115. Литохимические поиски масштаба 1:200 000 проводятся и на площадях, подвергающихся перекартированию в том же масштабе, если это признается необходимым для повышения достоверности и качества геологосъемочных работ или (и) прогнозирования минеральных ресурсов.
§ 116. Следует учитывать, что в закрытых рудных районах со сплошным покровом дальнеприносимых отложений мощностью более 10 м литохимические поиски масштаба 1:200 000 позволяют обнаруживать только экзогенные месторождения в отложениях осадочного чехла, если опытно-методическими работами не установлена возможность выявления наложенных ореолов рассеяния погребенных месторождений.
§ 117. Литохимические поиски на подстадии геологической съемки масштаба 1:50 000 (1:25 000) с составлением крупномасштабных карт проводятся с учетом результатов литохимических поисков масштаба 1:200 000 (1:100 000). В районах, где установлено наличие промышленного оруденения или доказана их перспективность, литохимические поиски масштаба 1:50 000 могут проводиться, минуя стадию работ более мелкого масштаба, основываясь на материалах районирования территории по условиям проведения геохимических поисков.
В горных, хорошо расчлененных районах, где литохимические поиски ранее не проводились, их следует начинать на данной подстадии с исследования потоков рассеяния в масштабе 1:50 000 с последующим переходом к поискам по литохимическим ореолам. При наличии достаточных данных литохимических поисков по потокам рассеяния, полученных ранее, а также в открытых и полузакрытых*(5) районах со сглаженным рельефом целесообразно переходить к поискам по вторичным ореолам рассеяния, минуя исследования потоков рассеяния в масштабе 1:50 000.
В районах со сплошным покровом дальнеприносных отложений мощностью от 10 до 100 м, редко более, литохимические поиски масштаба 1:50 000 возможны с целью обнаружения месторождений, выходящих на поверхность фундамента. Такие поиски должны проводиться по методике, обоснованной опытно-методическими работами (§ 131-137), обеспечивающей выявление вторичных наложенных ореолов рассеяния погребенных месторождений заданного класса крупности.
Главной задачей литохимических работ данной подстадии является выявление участков, перспективных для постановки более детальных работ и получения достаточных материалов для составления карты прогноза полезных ископаемых и расчета прогнозных ресурсов руд (см. § 211).
§ 118. На подстадии глубинного геологического картирования с прогнозированием полезных ископаемых отбор литохимических проб вблизи поверхности имеет ограниченное поисковое значение и может применяться только, если опытно-методическими работами доказана практическая возможность выявления ослабленных остаточных или наложенных вторичных ореолов рассеяния погребенных рудных месторождений. Если надежная фиксация этих ореолов при литохимических поисках доказана, то необходимо принять меры по первоочередному проведению таких поисков на площадях, где проектируется бурение картировочных скважин с целью обеспечения своевременности возможной корректировки по результатам литохимического опробования мест их заложения.
Литохимические поиски с целью выявления первичных или погребенных вторичных ореолов рассеяния рудных месторождений и # породах фундамента проводятся на данной подстадии в масштабе не мельче 1:50 000, который, как правило, должен быть крупнее масштаба глубинного геологического картирования. Однако, если глубинное геологическое картирование проектируется в масштабе 1:25 000, литохимические поиски масштаба 1:10 000 ограничиваются участками, непосредственно примыкающими к местам заложения буровых скважин, а на остальной площади проводятся литохимические поиски в масштабе 1:25 000. Литохимическое опробование керна картировочных скважин является обязательным и проводится непрерывно по мере их проходки с целью выявления как первичных ореолов, так и адекватных им погребенных вторичных ореолов рассеяния рудных месторождений. Полученные результаты литохимического опробования используются при составлении прогнозно-металлогенических схем фундамента, залегающего под более молодыми образованиями.
§ 119. На стадии поисков месторождений полезных ископаемых производятся работы путем последовательного повышения детальности литохимического опробования на площадях выявленных геохимических аномалий. На подстадии общих поисков с выделением перспективных площадей и определением прогнозных ресурсов литохимические поиски проводятся в масштабе 1:10 000 на площадях, ограниченных выявленными ранее литохимическими аномалиями, а также на участках, где обнаружены признаки рудной минерализации другими методами. Для масштаба 1:10 000 и крупнее методика литохимических работ определяется степенью обнаженности площадей. При удовлетворительной обнаженности опробуются коренные рудовмещающие породы с целью выявления и оценки первичных ореолов. При неудовлетворительной обнаженности эффективнее опробование рыхлых отложений с целью выявления и оценки вторичных ореолов рассеяния с учетом степени соответствия (корреляции) в данных условиях первичных и вторичных ореолов. Если на предыдущих стадиях не были проведены литохимические поиски масштаба 1:50 000 (1:25 000), они должны быть в обязательном порядке в кратчайший срок осуществлены на данной подстадии. Основной задачей поисков по литохимическим ореолам на данной подстадии является выделение конкретных участков для проведения поисков с применением горных и буровых работ. Материалы литохимических поисков по первичным и (или) вторичным ореолам рассеяния масштаба 1:10 000 должны быть использованы при определении прогнозных ресурсов руд в соответствии с § 211 настоящей инструкции.
§ 120. На подстадии детальных поисков с определением прогнозных ресурсов на конкретных участках литохимические поиски по первичным и (или) вторичным ореолам рассеяния проводятся в масштабах 1:10 000-1:2000. Масштаб работ выбирается в зависимости от размеров рудных тел и их литохимических (первичных) и вторичных ореолов. Поиски проводятся с обязательным литохимическим опробованием всех горных выработок и керна буровых скважин.
Основными задачами литохимических поисков на данной подстадии является выделение рудопроявлений, заслуживающих дальнейшей оценки, с подсчетом ожидаемых прогнозных ресурсов минерального сырья на перспективных площадях. Решение этих задач возможно только при оценке площади поисков различными методами и полном учете геологических и ландшафтно-геохимических особенностей. На этой подстадии проводятся работы по выявлению скрытого на глубине оруденения на основе анализа строения вторичных ореолов рассеяния, удовлетворительно коррелирующихся с первичными ореолами рудных тел (по первичным ореолам при удовлетворительной обнаженности). На подстадии детальных поисков в закрытых районах на перспективных площадях, выявленных предыдущими работами (наличие вторичных наложенных литохимических и других ореолов погребенных месторождений), рекомендуется постановка глубинных литохимических поисков.
§ 121. На подстадии поисково-оценочных работ производится литохимическое опробование коренных пород по керну буровых скважин и в горных выработках. Основная цель такого опробования - выявление по первичным ореолам скрытого оруденения. Наряду с этим выполняется литохимическое опробование коренных пород на поверхности и рыхлых отложений для подсчета прогнозных ресурсов руд по параметрам первичных и (или) вторичных ореолов рассеяния за пределами контуров поисково-оценочных буровых скважин и горных выработок.
§ 122. Площадное литохимическое опробование в масштабе 1:25 000 и мельче следует проводить попланшетно, в рамках трапеций государственной разграфки соответствующего масштаба. По геологическим, организационным или экономическим соображениям допускается производство таких поисков на 1/2 или 1/4 листа соответствующей разграфки. Литохимическое опробование в масштабе 1:10 000, проводимое на участках, превышающих по площади 50 , должно по возможности выполняться в рамках трапеций государственной разграфки этого масштаба или на 1/2, 1/4 листа. Производство литохимических поисков масштаба 1: 5000-1:2000 в пределах планшетов государственной разграфки является желательным. Постановка литохимических поисков в пределах одного рудного поля на многочисленных мелких разобщенных участках неправильной формы запрещается, если эти работы не являются опытно-методическими.
§ 123. Литохимические поиски по вторичным ореолам и потокам рассеяния производят путем точечного опробования рыхлых отложений по определенной сети на глубине представительного горизонта, в необходимых случаях устанавливаемого опытно-методическими работами.
§ 124. Литохимические поиски по потокам рассеяния в масштабах 1:200 000-1:50 000 производят путем опробования всей площади по сети маршрутов, густота которых зависит от степени эрозионного расчленения местности и выбранного масштаба работ (табл. 4). Основным условием выбора точек опробования является равномерное распределение их на изучаемой площади. При этом маршруты следует начинать и заканчивать в 100 м выше устьев рек с отбором в концевых точках двух проб на расстоянии 20-30 м.
Таблица 4
Плотность опробования литохимических потоков рассеяния
Масштаб |
Сеть |
Число проб на 1 площади |
|
Среднее расстояние между опробуемыми руслами, км |
Расстояние между точками пробоотбора по руслу, км |
||
1:200 000 |
2 |
0,50 |
1 |
1:100 000 |
1 |
0,25 |
4 |
1:80 000 |
0,5-0,7 |
0,05-0,25 |
8 |
В зависимости от детальности работ при поисках по потокам рассеяния расстояния между точками отбора проб принимаются от 100 до 500 м.
Размеры потока рассеяния характеризует его длина, т.е. протяженность русла, в пределах которого содержание элемента-индикатора больше или равно его нижнему аномальному значению.
§ 125. Площадное литохимическое опробование рыхлых отложений для выявления ореолов рассеяния должно быть выполнено по сети профилей, соответствующей принятому масштабу работ, при соблюдении требований, указанных в табл. 5. Профили следует ориентировать вкрест господствующему простиранию рудоконтролирующих структур и рудных зон. При достоверной ориентировке сети опробования вкрест простирания ожидаемых ореолов рассеяния рудных зон для надежного выявления последних расстояние между профилями основной сети не должно превышать 0,9 предполагаемой длины ореола, а расстояние между точками отбора проб - не более половины его предполагаемой ширины. Это обеспечит обнаружение ореола не менее чем одним профилем и двумя аномальными точками, а в 10% случаев двумя профилями и двумя-тремя аномальными точками.
Таблица 5
Плотность опробования вторичных ореолов рассеяния
Масштаб |
Сеть |
Число проб на 1 площади |
|
Расстояние между профилями, м |
Расстояние между точками пробоотбора, м |
||
1:200 000 |
2000 |
200 |
2-5 |
1:100 000 |
1000 |
100 |
10-20 |
1:50 000 |
500 |
50 |
40 |
1:25 000 |
250 |
50-40 |
80-100 |
1:10 000 |
100 |
20-25 |
500-400 |
1:5000 |
50 |
10-20 |
2000-1000 |
1:2000 |
25 |
10 |
4000 |
§ 126. Глубинные геохимические поиски с целью оценки выявленных наложенных литохимических, атмохимических, биогеохимических и других аномалий следует производить не менее чем по 2-3 параллельным профилям, пересекающим аномалию в центральной ее части, с расстоянием между ними 1000-250 м, с числом скважин в профиле не менее 3-5 при расстоянии между ними 100-25 м.
§ 127. Допускается оперативное сгущение или разрежение выбранной сети литохимического опробования в процессе исполнения работ в зависимости от геологических условий и полученных результатов, но с сохранением ее равномерности, обеспечивающей объективный характер результатов поисков.
Сверх обязательного минимума проб по заданной сети на местах, представляющих особый интерес с точки зрения нахождения оруденения, может быть произведен отбор дополнительных проб. Необходимое сгущение сети для увязки результатов работ по соседним профилям, уточнения параметров ореола и надежности выбора мест заложения горных выработок и буровых скважин осуществляют путем сокращения расстояний между профилями и уменьшения шага пробоотбора по профилю. Исключение из площади литохимических поисков участков по соображениям их возможной бесперспективности является совершенно недопустимым.
§ 128. При выполнении литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния следует последовательно увеличивать их детальность на выборочных перспективных площадях, придерживаясь основных масштабов: 1:200 000, 1:50 000, 1:10 000, 1:2000. При сложных геологических и ландшафтно-геохимических условиях поиски могут проводиться последовательно в масштабах 1:100 000, 1:25 000, 1:5000.
§ 129. При детальных литохимических поисках по вторичным ореолам рассеяния выбор их масштаба должен производиться при учете размеров, морфологии и генетического типа известных или возможных месторождений и рудопроявлений. При этом отбор проб проводят первоначально по основной более редкой сети с последующей разбивкой дополнительных детализационных, часто более коротких, профилей с меньшим шагом пробоотбора.
На месторождениях пластового, прожилково-вкрапленного, штокверкового и других типов оруденения, характеризующихся значительными размерами рудных выходов, измеряемых многими сотнями метров, при относительно равномерном оруденении детальные литохимические поиски по вторичным ореолам рассеяния в масштабе 1:10 000 в большинстве случаев являются достаточными. На жильных, гнездовых и иных месторождениях, характеризующихся размерами рудных тел по простиранию в пределах десятков и первых сотен метров, неправильной формой и неравномерным оруденением, при детальных литохимических поисках по вторичным ореолам целесообразно применение сети пробоотбора в масштабе 1:5000.
§ 130. До постановки литохимических поисков производят предварительное геологическое обследование участка работ с целью выбора или уточнения целесообразного направления профилей поисковой сети. После получения результатов поисков такое же обоснование необходимо для определения мест сгущения точек пробоотбора и геологической оценки выявленных аномалий. Все геологические наблюдения и данные результатов литохимических поисков должны быть привлечены в свою очередь для уточнения геологической карты, используемой в качестве основы для поисков. При детальных литохимических поисках необходимо составлять схематические геологические карты того же масштаба и ландшафтно-геохимические схемы масштаба 1:10 000 с последующим их уточнением в ходе работ.
2. Опытно-методические работы
§ 131. Опытно-методические работы при проведении литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния имеют целью совершенствование методики таких поисков, повышение их достоверности, информативности и экономической эффективности. Эти работы могут предшествовать литохимическим поискам или осуществляться одновременно с ними, что должно быть определено на этапе проектирования в зависимости от состояния геохимической изученности района поисков.
§ 132. Прежде всего должны быть проведены опытно-методические работы, цель которых - обеспечить достоверность литохимического опробования, что достигается правильным выбором анализируемой фракции материала пробы, размеров сети опробования и глубины пробоотбора (представительного горизонта). Во вторую очередь проводятся опытно-методические работы, которые должны способствовать повышению эффективности интерпретации результатов литохимического опробования, что достигается получением различных геохимических параметров, необходимых для оценки выявляемых геохимических аномалий (величины нормального фона и минимально-аномальных содержаний элементов-индикаторов, степени адекватности первичных и вторичных ореолов, геохимических параметров, определяющих глубину эрозионного среза литохимических ореолов по отношению к оруденению, величину прогнозных ресурсов оруденения).
§ 133. Специальной задачей опытно-методических работ является установление целесообразности и методики комплексирования проектируемых на данной площади литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния с другими геохимическими и иными методами поисков.
§ 134. Для решения задач опытно-методических работ используются ландшафтно-геохимические исследования и литохимическое опробование отдельных эталонных или сложных в ландшафтно-геохимическом или геологическом отношении участков территории поисков. Ввиду относительно высокой стоимости опытно-методических работ, как правило, следует ограничивать площади их проведения размерами, обеспечивающими решение поставленных задач в кратчайший срок.
§ 135. Ландшафтно-геохимическое картирование при опытно-методических работах выполняется в случаях, когда неясно влияние ландшафтно-геохимических факторов на вторичные ореолы рассеяния.
§ 136. Ландшафтно-геохимическое картирование проводится по маршрутам с расстоянием 1000-200 м в зависимости от сложности геологического и ландшафтно-геохимического строения участка работ. Частота точек наблюдения по маршруту зависит от частоты смены элементарных ландшафтов. В каждом элементарном ландшафте должны быть 1-2 точки наблюдения и пройден 1 шурф на глубину до 2,0-2,5 м для выявления оптимального горизонта отбора литохимических проб путем изучения и опробования отдельных горизонтов почвенного профиля, современной коры выветривания и континентальных отложений. Опробуются также все водопроявления и изучается растительный покров с определением содержания элементов-индикаторов оруденения в различных видах и частях растений по методике, рекомендуемой в § 293-339.
§ 137. Программой опытно-методических работ при литохимических поисках по вторичным ореолам и потокам рассеяния целесообразно предусматривать решение следующих основных вопросов.
1. Характер развития вторичных остаточных ореолов рассеяния по вертикальному разрезу рыхлых образований, их форма, смещение на горных склонах, изменение параметров ореола с глубиной (М, , k и др.).
2. Наличие вторичных наложенных литохимических ореолов рассеяния рудных и сопутствующих им элементов на поверхности дальнеприноcных отложений над месторождениями разного масштаба крупности в данных геологических и ландшафтно-геохимических условиях, характер развития этих наложенных ореолов по вертикальному разрезу чехла в зависимости от его мощности, литологического состава отложений и особенностей состава оруденения.
3. Определение величин местных коэффициентов пропорциональности k', между площадной продуктивностью литохимических потоков рассеяния р' % и продуктивностью вторичных остаточных ореолов рассеяния р %, развитых в том же бассейне денудации, для разных рудных элементов и в различных условиях.
4. Оценка средних величин местных коэффициентов остаточной продуктивности вторичных ореолов рассеяния и коэффициентов гипергенного рассеяния м для разных рудных элементов и в различных ландшафтно-геохимических условиях.
5. Возможность оценки уровня эрозионного среза оруденения по вторичным ореолам рассеяния, уточнение оценок прогнозных ресурсов металла по параметрам литохимических потоков и ореолов рассеяния и сопоставление этих оценок с цифрами разведанных запасов и т.п.
Изучение вторичных ореолов требует опробования рыхлых отложений в плане и по вертикальным разрезам, закладываемым по направлению уклона рельефа, а при отсутствии уклона - вкрест простирания рудных тел, с проходкой горных выработок с интервалом 10-20 м на полную мощность рыхлых отложений и отбором проб по вертикали с интервалом 10-20 см в горных выработках и не более 0,5-1 м в буровых скважинах. Разрезы следует начинать несколько выше рудных тел и продолжать вниз по уклону до окончания ореола рассеяния (в случае дефлюкционных рыхлых отложений - до подножия склонов).
Потоки рассеяния изучаются по направлению переноса материала с отбором проб через интервал около 100 м с расчетом прослеживания полной длины потока рассеяния (рис. 7). Отбор проб производится на поверхности или, если имеются основания полагать, что опробование на глубине дает лучшие результаты, на двух или нескольких отметках, до глубины 0,3-0,5 м. В случае необходимости организуется опробование потока рассеяния в плане.
Оптимальные размеры и число участков опытно-методического литохимического опробования определяются природными условиями района работ, масштабами и задачами проектируемых литохимических поисков на определенной стадии или подстадии геологоразведочного процесса. Объем опытно-методиеского литохимического опробования, как правило, не должен превышать 10% от объема литохимического опробования проектируемых литохимических поисков. Затраты на опытно-методические работы (полевой и камеральный периоды) определяются прямым сметным расчетом.
3. Отбор проб
§ 138. При минимальных объеме и массе литохимическая проба должна достоверно отображать среднее содержание химических элементов на участке ее отбора. Пробы отбираются из наиболее представительного горизонта развития вторичных ореолов, но при этом глубина, с которой производят отбор проб, должна быть по возможности минимальной, обеспечивающей высокую экономическую производительность литохимических поисков без ущерба для их эффективности.
§ 139. При литохимических поисках по потокам рассеяния в пробу отбирается илисто-глинистая или песчанистая фракция аллювиальных отложений с поверхности либо с глубин до 60 см и более в пределах сухой части русла временного или постоянного водотока, либо с его дна в зависимости от местных природных условий, что определяется опытно-методическими работами.
Широкие заболоченные долины с неясно выраженным руслом следует опробовать двумя параллельными маршрутами по бортам. При этом по каждому из маршрутов одновременно опробуют все боковые притоки и конусы выноса.
§ 140. При литохимических поисках по открытым остаточным ореолам рассеяния в пробу должна быть отобрана мелкая песчано-глинистая фракция элювио-делювиальных образований с глубины 15-20 см под растительным слоем.
В районах преобладания ослабленных у поверхности и погребенных вторичных остаточных ореолов рассеяния пробы следует отбирать из горизонта надежного и максимально широкого их развития (представительного горизонта). В складчатых районах гумидной зоны с мощным покровом элювио-делювиальных образований при замедленной денудации представительный горизонт может, в частности, совпадать с верхним гумусированным горизонтом почвенного профиля (открытые ореолы) или иллювиальным горизонтом на глубине 0,5-0,8 м от поверхности (закрытые, выщелоченные у поверхности ореолы). Если в условиях гумидной зоны часть наиболее легко мигрирующих элементов выщелочена, а другая часть элементов, устойчивая к процессам выщелачивания, образует открытые ореолы, то глубина опробования должна соответствовать глубине представительного горизонта элементов, являющихся главным объектом поисков.
§ 141. Следует учитывать, что образование открытых, т.е. развитых на поверхности, вторичных ореолов рассеяния в первую очередь определяется не мощностью рыхлого покрова, а его генезисом. Рыхлые образования элювио-делювиального генезиса любой мощности (современные или древние коры выветривания), развитые на поверхности рудовмещающих пород, не являются для проведения литохимических поисков: вторичные остаточные ореолы рассеяния обнаруживаются в них непосредственно на поверхности или небольшой глубине (0,5-1,2 м). Напротив, аллохтонные (дальнеприносные) отложения даже небольшой мощности могут экранировать вторичные остаточные ореолы рассеяния.
§ 142. При литохимических поисках по вторичным наложенным ореолам рассеяния в закрытых рудных районах пробоотбор ведется с глубины, установленной и обоснованной опытно-методическими работами.
§ 143. В условиях аккумулятивных равнин с покровом аллохтонных аллювиально-пролювиальных, эоловых, озерно-лагунных, морских, ледниковых и других дальнеприносных отложений при поисках по погребенным остаточным ореолам рассеяния глубина представительного горизонта соответствует полной мощности молодых осадков, перекрывающих рудоносные формации, и совпадает с глубиной кровли древней коры выветривания. Глубинные литохимические поиска по вторичным остаточным ореолам рассеяния в таких районах могут быть произведены только после районирования территории с учетом геологоструктурного положения, мощности и состава перекрывающих отложений.
§ 144. Глубинные литохимические поиски по погребенным остаточным ореолам рассеяния проводят путем опробования керна буровых скважин на глубине представительного горизонта. Их выполняют, как правило, только на особо перспективных площадях. В пределах территории, выделенной под глубинные поиски, целесообразно первоначально разредить сеть пробоотбора, временно исключить из контура буровых работ участки с особенно большой глубиной залегания представительного горизонта впредь до получения результатов по остальной части территории.
§ 145. Отбор проб с глубины до 25-40 см из копушей производят с помощью лопаты или легкой двусторонней кайлы-мотыги саперного типа. При глубине пробоотбора 0,5-1,0 м наряду с копушами используют ручные буры и специальные пробоотборники, при глубине от 2-3 до 20-50 м применяют вибрационное или шнековое бурение, от 50 до 100-150 м - самоходные установки колонкового бурения с гидровыносом керна. В состав работ при этом входит: 1) достижение тем или иным орудием проходки необходимой глубины пробоотбора; 2) взятие пробы; 3) сокращение пробы до достаточной массы; 4) упаковка пробы; 5) документация опробования в полевых дневниках и журналах; 6) укладка пробы в упаковочную тару.
§ 146. Масса отбираемой пробы должна обеспечить получение из нее при последующей обработке (см. § 156-169) выхода заданной фракции в количестве не менее 25 г, а при поисках по наложенным ореолам, золотометрических съемках и в других необходимых случаях - не менее 100 г.
§ 147. Пробы отбирают в мешочки размером 10-20 из светлой прочной материи с пришитыми к ним в верхней половине завязками. На нижней половине мешочка заранее должен быть надписан крупно чернильным карандашом, а лучше типографской краской порядковый номер. В каждой партии (отряде) не должно быть одновременно двух мешочков, имеющих одинаковый порядковой номер. Не рекомендуется применение мешочков без номеров и использование для написания адреса пробы бумажных этикеток из-за их непрочности.
§ 148. Отбор проб по профилю следует производить в порядке возрастающей нумерации мешочков, в строгой последовательности. Перед выходом на работу отряд получает от ст. техника мешочки, подобранные в порядке номеров пачками по 100 шт. в каждой, в количестве, заведомо превышающем возможную дневную выработку отряда. При отборе проб техник должен периодически сверять записи в полевой книжке с номером мешочка и номером пикета. Собранные пробы ежедневно необходимо доставлять в лагерь партии, где производят их обработку. Оставление проб на профиле до следующего дня недопустимо.
§ 149. Полевую документацию пробоотбора следует производить в стандартной полевой книжке обязательно одновременно с отбором проб. Полевая книжка является основным документом и должна соответствовать образцу, приведенному в прил. 14 и 15.
§ 150. Одновременно с отбором проб исполнитель ведет в полевой книжке абрис профиля (кроки), отмечая элементы ситуации, определяющие местоположение точек отбора проб, геологическую обстановку и геоморфологические особенности местности. При поисках по потокам рассеяния основой абриса служит схема местной гидросети, в случае поисков по прямолинейным маршрутам - линия профиля, дополненная наблюдениями в стороне на половину расстояния между профилями или в пределах видимости. В абрис заносят дороги, речки и другие водотоки, горные выработки, особенности рельефа, элементы залегания, контакты и состав горных пород, тектонические нарушения, мощность и состав опробуемых рыхлых отложений, места находок рудных свалов, наблюдаемые или возможные геохимические барьеры, линии контактов различных геохимических ландшафтов и другие геолого-геохимические особенности территории, наблюдаемые по линии профиля литохимических поисков.
Абрис ведут глазомерно в масштабе, при котором ширина одной строчки в полевой книжке равна шагу по профилю. Привязку точек отбора проб к элементам ситуации производят с помощью горного компаса и определения расстояний шагами или на глаз; на абрисе указывают положение магнитного меридиана. Дополнительные записи, поясняющие абрис, заносят в полевую книжку в форме примечания. При глубинных поисках каждую отбираемую пробу контролирует техник с точки зрения ее принадлежности к представительному горизонту для опоискования. В конце рабочего дня техник обязан записать итоговое число проб и подписать полевую книжку, свидетельствуя своей подписью правильность сделанных в ней записей.
§ 151. Все записи в полевой книжке должны вестись простым черным карандашом. Записи химическим карандашом и чернилами запрещаются. Зарисовки по абрису могут выполняться не химическими цветными карандашами.
В полевых книжках категорически запрещаются всякого рода подчистки и стирания резинкой сделанных записей, заклеивание или вырывание страниц. Вычеркивание записи разрешается только тонкой чертой с подписью ответственного исполнителя работ.
Все записи, сделанные в поле, начальник партии (отряда) должен систематически проверять и подписывать, а также контролировать не реже одного раза в неделю правильность отбора проб непосредственно на местности с документацией такого контроля в специальной или личной полевой книжке.
§ 152. Пройденные за день маршруты пробоотбора наносят на сводную карту (схему) с указанием даты и номера полевой книжки. При поисках по потокам рассеяния сводная схема должна выполняться по подробной выкопировке с топокарты временной и постоянной гидросети участка.
Если в партии работает несколько отрядов по отбору проб, целесообразно такие схемы наносить различными цветными карандашами, присвоив каждому отряду свой цвет, что исключает случайные пропуски отрезков профилей и облегчает обоснованное размещение повторно-контрольных наблюдений. Заполненные целиком полевые книжки снабжают оглавлением. На последней странице делают заверенную печатью партии запись о числе листов в книжке. Заполненные полевые книжки подлежат хранению наравне с основными фактическими материалами геологоразведочных работ.
§ 153. Обнаруженные в процессе литохимических поисков рудные свалы, коренные выходы оруденения и древние отвалы подвергаются штуфному опробованию. Пробу снабжают подробной этикеткой с указанием наименования партии, места и даты взятия пробы, а также ее минерального состава. Для отбора проб нужно иметь в резерве несколько мешочков, которые рекомендуют делать из материала другого цвета в отличие от мешочков для проб литохимических поисков. Подробную запись о взятии штуфной пробы заносят в полевую книжку, а место взятия пробы отмечают в абрисе.
§ 154. При опробовании участков, на которых были проведены разведочные работы (канавы, шурфы и т.п.), следует обращать особое внимание на отбор проб из природных, не нарушенных и не загрязненных отвалами рыхлых отложений. В случае невозможности удовлетворения этого условия участок профиля (или русла), занятый отвалами, хвостами обогатительной фабрики и т.п., следует исключать из площади поисков с отметкой об этом в полевой книжке и абрисе.
§ 155. При наличии препятствий для отбора проб в намеченной точке можно отступить от нее по профилю на величину до 1/10 расстояния между точками и в сторону от профиля до 1/10 расстояния между профилями с отметкой об этом в полевой книжке.
4. Обработка проб
§ 156. Обработку проб необходимо производить в строгом соответствии с единой технологической схемой, определяющей состав работ по обработке литохимических проб (рис. 8). Все операции по обработке проб, как правило, производятся на базе партии (отряда) в кратчайший срок после их отбора
§ 157. При значительном удалении базы партии и лаборатории от места отбора проб и возникающих затруднениях с их доставкой первичная обработка проб должна быть организована в лагере полевого отряда до стадии, предшествующей их растиранию.
§ 158. Обработку проб необходимо производить в порядке последовательности расположения точек отбора проб на профиле с соблюдением исключающих попадание материала одной пробы в другую ("заражения").
§ 159. Поступающие в лабораторию для обработки и анализа пробы лаборант обязан принять по счету согласно записям в полевых книжках или сопроводительных описях, указать в них интервал присвоенных пробам лабораторных номеров и расписаться в их получении. После повторной сверки той записи с номерами проб в лабораторном журнале и полевой книжке последнюю возвращают технику.
§ 160. Перед началом обработки все влажные пробы должны быть доведены до воздушно-сухого состояния посредством сушки на солнце (летом), в сушильных шкафах или над очагом (в остальное время года). Глинистые пробы в процессе сушки рекомендуется периодически разминать во избежание их ссыхания в твердые комки. Обработка влажных проб запрещается. Высушенные пробы укладывают в деревянные лотки по возрастающей нумерации мешочков.
§ 161. Просеивание проб следует производить после дробления ссохшихся комков через сито из стальной проволоки с диаметром отверстий примерно 0,5 1,0 мм (или с другим диаметром, обосновано выбранным в результате опытных исследований). Применение сит из бронзовой, латунной или луженой сетки, а также сит, имеющих пайки, не разрешается.
§ 162. Просеивать нужно на чистый лист стекла, кровельного железа или алюминия. Подлежащую анализу фракцию пробы переносят в бумажную капсулу, на которой заранее надписывают чернилами лабораторный номер пробы и соответствующий номер мешочка (или номер профиля и пикета). Окончательная масса пробы должна быть около 25 г (или 100 г, см. § 146).
Примечание. В процессе просеивания пробы во избежание путаницы пустой мешочек, содержащий данную пробу, должен лежать на рабочем месте сотрудника, занятого обработкой пробы, до окончания этой операции и перехода к отработке следующей пробы.
§ 163. Пробы, находящиеся в бумажных капсулах, до завершения обработки и анализа всей серии следует сохранять в порядке номеров в деревянных стандартных лотках, устанавливаемых в стеллажах. На бумажной капсуле наряду с лабораторным номером пробы необходимо указывать название партии и год производства работ. Для этого могут быть использованы заранее заготовленные штампы.
§ 164. Растирание проб следует производить с помощью механических растирочных станков или в исключительных случаях вручную в фарфоровых в агатовых ступках. В случае механического растирания проб в стальных стаканах до производства этой операции в случае необходимости следует определить магнитную восприимчивость проб.
§ 165. Растирание проб необходимо производить до состояния пудры, что обычно проверяют на ощупь. Растирание проводят в порядке последовательности расположения проб на профиле. Перед высыпанием в стакан (ступку) каждой следующей пробы внутренность стакана (ступки), а также стальные стержни (или пестик) тщательно очищают от остатков предыдущей пробы. Очистку стаканов выполняют с помощью стальных ершей, вращаемых электромотором небольшой мощности или путем продувки сжатым воздухом.
§ 166. Освободившиеся от проб мешочки должны быть тщательно очищены от остатков проб и пыли, подобраны по порядку номеров и переданы для повторного использования. После пятикратного использования мешочки необходимо стирать, исключая пробы с заведомо рудных участков, мешочки из-под которых стирают сразу. Отдельные пришедшие в негодность мешочки перед заменой их новыми под теми же порядковыми номерами должны быть уничтожены.
§ 167. Поступающие на анализ штуфные и бороздовые пробы должны проходить обработку и сокращение по специальным технологическим схемам, утвержденным начальником партии. Обработку таких проб не следует выполнять в помещении, где производят обработку геохимических проб, во избежание "заражения" последних. Запрещается применение для обработки геохимических проб сит, ступок и мешочков, которые были использованы при обработке и хранение штуфных и бороздовых проб или приготовлении эталонов.
§ 168. Заведующий лабораторией или начальник партии (отряда) обязан систематически производить качественную и количественную проверки обработанных проб, а также контролировать соответствие выполненных работ принятым технологическим схемам.
§ 169. Помещение растирочного цеха должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией и устройствами, обеспечивающими защиту работающих от пыли. Лица, постоянно занятые работой в растирочном цехе, должны ежегодно проходить профилактический медицинский осмотр.
5. Анализ проб
§ 170. Пробы, отобранные при литохимических поисках по вторичным ореолам и потокам рассеяния, подлежат анализу на химические элементы, перечень которых зависит от геолого-геохимических особенностей и металлогении территории поисков, назначения и содержания работ соответствующей стадии геологоразведочного процесса, а также от требований к оперативности и экономичности получения информации.
При работах на 1 стадии этого процесса, а также если в данном районе литохимические поиски производят впервые, обязательному определению в пробах спектральным методом (способом просыпки) подлежат следующие химические элементы (в порядке их атомных номеров): бериллий, бор, фосфор, титан, ванадий, хром, марганец, кобальт, никель, медь, цинк, мышьяк, стронций, цирконий, ниобий, молибден, серебро, олово, сурьма, барий, лантан, вольфрам, свинец, висмут. Кроме того, каждый раз особо должна быть рассмотрена целесообразность применения специальных методик анализа на фтор, золото, ртуть, уран, литий, рубидий, цезий, калий, натрий и некоторые другие элементы.
§ 171. Перечень химических элементов, которые должны быть определены при литохимических поисках по вторичным ореолам и потокам рассеяния на II стадии геологоразведочных работ, уточняются в зависимости от имеющихся геологических данных и новейших геохимических представлений.
§ 172. При литохимических поисках по вторичным ореолам рассеяния на подстадиях детальных поисков и поисково-оценочных работ перечень химических элементов, подлежащих обязательному определению в пробах, может быть изменен с учетом металлогенических особенностей изучаемой территории и полученных результатов работ предыдущих стадий и подстадий.
§ 173. Независимо от масштаба проводимых литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния в пробах, показавших аномально высокие содержания тех или иных элементов-индикаторов, должно быть определено содержание редких и рассеянных элементов, являющихся характерными спутниками этих металлов.
§ 174. Требования к качеству и определению результатов аналитических работ изложены в § 349-384 настоящей инструкции.
§ 175. Контроль и обеспечение точности работ, а также определение геохимического фона и минимально-аномальных содержаний элементов-индикаторов должны соответствовать при проведении литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния требованиям, изложенным в § 238-246 настоящей инструкции.
6. Изображение результатов
§ 176. Результаты анализа проб литохимических поисков отображаются на картах и различных графиках.
Основу картографирования составляют так называемые поэлементные "разноски" результатов анализа, составляемые по числу рудных элементов, определявшихся при анализе. Для каждого из основных рудных элементов составляется отдельная разноска, второстепенные элементы, в том числе определяемые с недостаточной чувствительностью, совмещаются в числе не более трех. Однако, когда предыдущими или опытно-методическими геохимическими исследованиями доказана большая информативность полиэлементных ореолов, можно начинать картографирование сразу с построения карт таких ореолов (мультипликативных, многомерных полей и др.), а карты моноэлементных ореолов выполнять только в виде врезок для тех участков, где моноэлементные ореолы дают дополнительную информацию, необходимую для интерпретации аномалий.
При построении как моноэлементных, так и полиэлементных карт рекомендуется применение методов автоматического картографирования на базе современных ЭВМ. Наряду с этим для ограниченных по объему массивов допускается обработка результатов анализа геохимических проб вручную или же с частичным привлечением методов обработки на ЭВМ.
На оригинал карты-разноски наносятся маршруты вдоль гидросети или прямоугольной сети профилей литохимических поисков с обозначением точек пробоотбора (пикетов), указанием номенклатуры трапеции (названия участка), линейного масштаба поисков, наименования организации, производившей работы, и года работ. С этого оригинала изготовляется необходимое число светокопий, на которые тушью (или чернилами) выносятся содержания химических элементов в удобных для этого единицах 10-n% с указанием на них символа элемента, величины, принятой за единицу, номеров лабораторных журналов, из которых производилась выписка анализов, даты их составления и прочие необходимые сведения.
На картах-разносках вытягивание линий изоконцентраций производится мягким карандашом, раскраска разносок производиться не должна. При совмещении на одной разноске нескольких элементов каждому из них присваивается свое условное обозначение.
При разноске анализов цифры содержания элементов должны выписываться поочередно слева и справа от линии профиля, содержания ниже порога чувствительности обозначаются символом "-", отсутствие пробы - знаком "х", с объяснением этих символов в зарамочном оформлении. Результаты повторно-контрольного опробования выписываются рядом с первичными данными другим цветом. Отсутствие какой-либо цифры или этих символов около точки, обозначающей место пробоотбора, указывает, что разноска анализов этих проб не производилась. Готовая карта-разноска подписывается исполнителем.
Карта-разноска служит основным документом для составления фоновых выборок, для количественной интерпретации аномалий, в том числе с применением ЭВМ. Кроме того, такие карты используются при осмотре аномалий на местности, служат для составления отчетных карт и т.п.
§ 177. Результаты анализа проб по потокам рассеяния изображаются в виде карт, на которых поток рассеяния каждого элемента изображают в виде линий, параллельных оси опробованного русла. Длина линии соответствует протяженности потока рассеяния, а содержания элемента в потоках рассеяния обозначаются линиями различной толщины.
§ 178. Результаты площадных литохимических поисков по вторичным ореолам рассеяния изображают на геологической основе в виде изолиний и оттеняют соответствующей штриховкой.
§ 179. При вычерчивании линий равного содержания (изоконцентраций) руководствуются общеизвестными правилами линейной интерполяции, причем учитывают геологическое строение участка. При недостаточном количестве имеющихся данных соответствующий отрезок изолинии проводят пунктиром.
В соответствии с правилами горной геометрии правильно обработанная карта изоконцентраций должна отражать господствующее простирание рудных залежей и взаимоотношение углов их падения с рельефом местности, в той или иной степени искаженных перемещениями ореолов на склонах.
При построении карт изоконцентраций элементов рекомендуется применение автоматических распечаток на ЭВМ. Карту изоконцентраций составляют на один или группу элементов. С этих материалов на геологическую карту затем наносят только изолинии в окончательно отработанном варианте. В разрыве изолиний следует указать цифры присвоенных им значений (в или %), а в центральных точках ореолов - цифры максимальных содержаний данного элемента. Обычно изолиниям присваивают значения в геометрической прогрессии. Более густое штрихование при составлении карты изоконцентраций применяют для более высоких концентраций элементов.
7. Интерпретация результатов литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния
§ 180. Объектом интерпретации при литохимических поисках являются геохимическое поле в целом и его локальные аномалии. Путем анализа поэлементных и сводных геохимических карт, составленных в соответствии с указаниями § 176-179, устанавливаются особенности геохимического поля, характеризующие геологическую структуру, металлогению и ландшафты изучаемой территории. К числу таких признаков относятся: изменение параметров геохимического фона, зоны резких градиентов или изменения азимута изолиний геохимического поля, закономерные изменения соотношений между содержаниями двух или нескольких химических элементов и т.п. Для выявления этих признаков производится математическая обработка имеющихся данных, в том числе с применением ЭВМ, в частности расчет коэффициентов корреляции, мультипликация содержаний элементов, расчет других показателей и обобщение данных в форме карт более мелкого (обзорного) масштаба, в том числе со снятым покровом рыхлых образований. На основе сопоставления полученных данных с геологическими, геофизическими, топографическими материалами и полевого дешифрирования аэрофотоснимков вносятся уточнения в существующие карты и формулируются конкретные выводы.
Основные геологические результаты литохимических поисков в конечном счете определяются оценкой выявленных аномалий.
§ 181. Каждой литохимической аномалии (или) группе сближенных однотипных аномалий, выявленных литохимическим опробованием различного масштаба, присваивается порядковый номер, под которым с указанием номенклатуры соответствующей трапеции аномалия регистрируется в каталогах, на перфокартах, описывается в полевых книжках, геологических отчетах и обозначается на картах. Порядковая нумерация аномалий ведется в рамках трапеций масштаба 1:200 000. Наиболее крупным и геологически перспективным аномалиям или связанным с известными рудопроявлениями, а также участкам детальных работ масштаба 1:10 000 и крупнее обычно присваивается собственное название, чаще всего уже имеющееся, заимствованное из местных географических наименований, отвечающее геологическим и ландшафтным особенностям участка, методике исследований и т.п.*(6).
§ 182. Число гипергенных литохимических аномалий, выявляемых при поисках в рудном районе для элементов, определяемых с докларковой (или близкой к ней) чувствительностью анализа, заведомо и многократно превышает число возможных промышленных месторождений соответствующих металлов, имеющихся на данной территории.
Наиболее "богатые", т.е. характеризующиеся высоким содержанием металла и протяженные литохимические аномалии обычно привлекают наибольшее внимание. В то же время известно, что даже очень крупному месторождению, вследствие местных геологических и ландшафтных условий может соответствовать только весьма слабая геохимическая аномалия. Это определяет необходимость индивидуального подхода к оценке каждой литохимической аномалии и недопустимость отбраковки любой из них, без ее полевого геологического осмотра на местности. Геологические, геохимические, в том числе количественные, ландшафтные и прочие характеристики гипергенных литохимических аномали, вытекающие из камерального рассмотрения имеющихся материалов, служат только для установления очередности их геологического осмотра.
§ 183. Оценка гипергенных литохимических аномалий слагается из трех последовательных операций:
а) предварительная классификация аномалий по типам и ожидаемой степени их перспективности с целью установления очередности их осмотра;
б) геологический осмотр аномалий на местности с контрольно-детализационным пробоотбором;
в) окончательная оценка аномалии (аномального участка) по сумме имеющихся данных с подсчетом прогнозных ресурсов металла и рекомендациями по производству дальнейших работ или ее обоснованная отбраковка.
§ 184. Для предварительной оценки выявленных гипергенных литохимических аномалий и установления очередности их осмотра решающее значение имеет анализ геологических и геофизических данных. Первоочередному геологическому осмотру подлежат аномалии, являющиеся характерными представителями различных типов литохимических аномалий, развитых на данной территории. Помимо геологических и ландшафтных особенностей, для установления признаков сходства и различий между аномалиями рассмотрению подлежат их геохимические спектры, коэффициенты зональности, ожидаемый генетический тип, уровень эрозионного среза коренного оруденения, площадная продуктивность и т.п.
§ 185. Продуктивность выявленных потоков рассеяния рудных элементов вычисляется по формуле
*(7), (1)
где и - соответственно найденное в данной точке и местное фоновое содержание металла в аллювии, a - площадь бассейна денудации (видимого водосбора) для данной точки русла, .
Продуктивность потока рассеяния вдоль русла в зоне непосредственного поступления рудного материала со склона непрерывно возрастает, а ниже по течению, в идеальном случае, остается постоянной. Это условие удовлетворительно соблюдается в руслах ручьев I-II порядков, при нахождении рудных объектов в верховьях малых рек и у водоразделов. В этом случае за величину продуктивности данного потока рассеяния принимается ее устойчивое значение.
. (2)
При нахождении рудных месторождений в средних и нижних течениях рек высоких порядков условие постоянства нарушается и график продуктивности потока рессеяния, пройдя через максимум у нижней (по течению) границы оруденения, нередко быстро падает до фоновых значений. Причиной этого является резкое преобладание в составе опробуемых отложений материала ближайших склонов, вследствие чего местный аллювий уже не отвечает составу природной средней пробы всего бассейна денудации .
§ 186. При подсчетах для устранения неоднородностей русловых процессов за величину содержания металла в данной точке потока рассеяния целесообразно принимать скользящее среднее из трех смежных точек. Величину для данной точки следует определять обмером на карте или по аэрофотоснимкам. Подсчеты продуктивности потоков рассеяния ведутся только для интервалов , они более надежны при шаге пробоотбора км. Результаты вычислений должны быть изображены в виде графика вдоль русла при горизонтальном масштабе 1 см = .
§ 187. Общую предварительную оценку аномального участка, выявленного в результате литохимических поисков по потокам рассеяния, определяет их суммарная продуктивность
, (3)
где - устойчивые значения продуктивностей отдельных потоков рассеяния по m смежным руслам, дренирующим данный участок, %. Оценку продуктивности целесообразнее выражать в тоннах металла для слоя 1 м (q', т/м). Это достигается умножением величины р' на объемную массу аллювия d, которую для простоты принимают равной 2,5 , и делением на 100 для перехода от весовых процентов к тоннам металла или
. (4)
Полученные цифры целесообразно надписывать на рабочих картах литохимических поисков в контуре соответствующих аномальных участков с перенесением этих цифр на отчетные карты для участков, рудная природа которых подтверждена геологическим осмотром. При поисках по потокам рассеяния обнаружение слепых месторождений и рудных тел, выходящих на эрозионную поверхность только своими надрудными первичными ореолами, не гарантировано и показатель для их оценки служить не может.
§ 188. Показатель площадной продуктивности гипергенных литохимических аномалий, выявляемых при наземных или глубинных поисках по вторичным ореолам рассеяния, с опробованием современных элювно-делювиальных образований или древних кор выветривания, одновременно учитывает геометрические размеры аномалии (длину, ширину) и среднее содержание в ней металла. Это обеспечивает предварительную сравнительную оценку аномалий, находящихся в сходных геологических и ландшафтно-геохимических условиях, в частности вторичных остаточных ореолов рассеяния, связанных с однотипным коренным оруденением. По данным литохимических поисков при правильной (прямоугольной) сети пробоотбора подсчет продуктивности аномалий ведется по формуле
, (5)
где - шаг пробоотбора по профилю; l - расстояние между профилями, м; - арифметическая сумма содержаний металла в контуре для данной аномалии, %: - местное фоновое содержание металла и N - число точек, вошедших в подсчет.
При литохимических поисках масштабов 1:200 000-1:25 000 подсчеты продуктивности отдельных аномалий по формуле (5) допустимы при , при малых N они целесообразны после получения результатов контрольно-детализационного пробоотбора (см. § 202). При литохимических поисках масштаба 1:10 000 и крупнее число точек в контуре аномалии обычно составляет многие десятки - первые сотни и подсчет площадной продуктивности для количественной характеристики вторичных (остаточных, наложенных) ореолов рассеяния во всех случаях является обязательным.
При количественной оценке оруденения по вторичным ореолам рассеяния применение формулы (5), основанной на подсчете площадной продуктивности ореолов, в случае дефлюкционных явлений дает искаженные результаты вследствие зависимости размеров ореолов (их протяженности по уклону) от положения рудных тел на склоне, что должно быть учтено при оценке аномалий.
§ 189. Подсчет площадной продуктивности аномалий по формуле (5) следует вести, используя поэлементные карты-разноски с цифрами содержаний металла в пробах, после проведения линий изоконцентраций, в контуре замкнутой наружной изолинии . При неправильной сети пробоотбора арифметический подсчет затруднителен и определение р' следует вести путем обмера с помощью планиметра площадей между изолиниями, умножения найденных величин на среднее геометрическое содержание металла между изолиниями (за вычетом фона) и последующего суммирования этих произведений. В общем случае эти подсчеты ведутся по формуле
, (6)
где - разность площадей между соседними изолиниями; и (при ). При глубинных литохимических поисках подсчет продуктивности вторичных остаточных (погребенных) ореолов рассеяния целесообразен на нескольких постоянных уровнях , ниже представительного горизонта вплоть до уровня забоя скважин, с последующим рассмотрением графиков и оценкой устойчивых значений р.
При мелкомасштабном обобщении результатов литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния подсчеты продуктивностей ведутся в пределах фиксированных площадей, в соответствии с указаниями § 184, 185 и 186.
§ 190. Продуктивность литохимического потока рассеяния р' в общем случае пропорциональна продуктивности вторичных остаточных ореолов рассеяния р', развитых в пределах данного бассейна денудации. В свою очередь продуктивность вторичного остаточного ореола рассеяния пропорциональна показателю продуктивности выхода оруденения на поверхность коренных пород под покровом рыхлых образований*(8). Таким образом, между указанными показателями существуют следующие простые зависимости:
, (7)
, (8)
где - продуктивность коренного оруденения, %; k', k - местные коэффициенты соответствия, значения которых могут быть больше или меньше единицы.
Продуктивность вторичных ореолов рассеяния в равной мере целесообразно выражать в тоннах металла для слоя в 1 м
, (9)
Показатели продуктивности вторичных литохимических потоков и ореолов рассеяния q' и q для разных металлов и различного масштаба рудопроявлений могут характеризоваться значениями от первых килограммов до десятков тысяч тонн металла на 1 м углубки.
Численные значения коэффициентов соответствия между продуктивностью вторичных потоков и ореолов рассеяния и рудных тел применительно к данному рудному элементу, главнейшим типам оруденения и местным ландшафтно-геохимическим условиям должны быть постепенно найдены из опыта работ в конкретном районе. С этой целью следует систематически производить численное сопоставление продуктивности хорошо изученных с поверхности и разведанных рудных тел и месторождений с продуктивностями их вторичных остаточных ореолов рассеяния, а также продуктивностей потоков рассеяния с продуктивностями вторичных ореолов рассеяния, найденных в их бассейнах денудации.
§ 191. Сведения о численных значениях коэффициентов соответствия k' между продуктивностью потоков рассеяния и вторичных ореолов рассеяния еще недостаточны. Для золота (и, вероятно, платины) величина k' неустойчива и трудно поддается определению, для олова, вольфрама, висмута, ниобия в активно денудируемых горных районах гумидной зоны , в тех же условиях для свинца, серебра, фосфора , в окислительной обстановке для меди, молибдена , для фтора обычно и т.п. В аридном климате за счет испарительной аккумуляции для фосфора, стронция, молибдена, бора возможны значения . В гумидном климате в условиях заболоченных русел, за счет аккумуляции на восстановительном барьере значения возможны, например, для молибдена и урана.
§ 192. Численные значения коэффициента соответствия , характеризующего зависимость между количеством металла (в м %, в %, т/м) в коренном оруденении и в развитом за его счет вторичном (остаточном) ореоле рассеяния, для некоторых металлов в главнейших типах ландшафтов достаточно изучены и могут быть заимствованы из литературы. В общем случае, в гумидном климате для элементов, представленных тяжелыми, устойчивыми в зоне выветривания первичными и вторичными минералами, k > 1,0, для элементов, образующих относительно легкорастворимые минералы, в тех же условиях k < 1,0, в аридной зоне для первых k мало отличается от единицы, для вторых k > 1,0. В горных районах в условиях активной современной денудации различия между индивидуальными свойствами химических элементов стираются и все значения . В условиях выровненного рельефа и замедленной денудации, в частности в древних корах выветривания, величины коэффициента соответствия погребенных ореолов рассеяния могут для разных металлов резко различаться - от до k > 1,0.
§ 193. Определения численных значений для местных геологических и ландшафтных условий должны проводиться в каждой организации, ведущей поиски но вторичным ореолам рассеяния.
Простейшим образом эти определения проводятся путем проходки специальных литохимических профилей вдоль разведочных канав, вскрывающих коренное оруденение, независимо от его промышленного или непромышленного масштаба, включая надрудные первичные ореолы слепых рудных тел.
Пробоотбор, обработка и анализ проб по таким "интерпретационным" профилям должны проводиться по стандарту, принятому для литохимических поисков в данном районе, что не исключает одновременного проведения опытно-методических работ с пробоотбором на различных глубинах, рассева проб на фракции и применения специальных методов анализа проб. Интерпретационные профили проходятся по одному или лучше по обоим бортам канавы на расстоянии 3-5 и от нее с отбором проб из природных, не загрязненных отвалами элювио-делювиальных образований, обычно с шагом 10 м, а при мощности рудных зон более 50 м - с шагом 15-20 м. Профили обоими своими концами должны выходить за пределы канавы, в любом случае их длина не должна быть меньше 150-200 м.
Для оценки k подсчитываются линейные продуктивности коренного оруденения (, в м %) по данным химического и спектрального анализов бороздовых и линейных проб на всю мощность рудной зоны по формуле
, (10)
где - длина интервала опробования с содержанием металла и вторичного ореола рассеяния (также в м %) по литохимическому профилю по формуле
. (11)
По этим данным находят
. (12)
Эти определения k следует сделать для основных (полезных) компонентов оруденения и для любых элементов-спутников, проявляющихся во вторичных ореолах рассеяния. Поскольку обычно их содержания в рудной зоне , при подсчетах по формуле (10) вычитание фоновых содержаний не производится.
Для интерпретационных профилей вдоль канав, пройденных другими организациями, при отсутствии сведений о содержаниях в коренном оруденении элементов-спутников следует провести дополнительный спектральный анализ проб по канаве путем отсыпки необходимого количества материала из дубликатов при их наличии в архиве.
По нескольким (5-7 и больше) определениям k для однотипных условий, при их удовлетворительной сходимости, следует вычислить среднее геометрическое и оценить его доверительные пределы (). Необходимо учитывать, что обе величины М и при оценке k по формуле (12) должны отвечать либо видимой, либо истинной мощности рудной зоны и вторичного ореола рассеяния, в противном случае в одну из величин следует ввести соответствующую поправку. Если профиль образует угол ° с азимутом канавы, пройденной вкрест простирания рудной зоны, найденные значения М следует исправить путем умножения на .
§ 194. Для вторичных остаточных ореолов рассеяния, приуроченных к линейным рудным зонам с относительно постоянным оруденением, в однотипных ландшафтах найденные значения обычно удовлетворительно сходятся между собой, оставаясь в пределах 2-3-кратных колебаний. Очень резкие расхождения между отдельными определениями вдоль разных канав, без изменения ландшафтных условий, обнаруживаются при четкообразном оруденении, с частым чередованием раздувов и пережимов рудной зоны. Причиной этого является рассеяние рудных элементов по простиранию таких рудных зон с обогащением вторичных ореолов рассеяния в пережимах () и обеднением ореолов рассеяния над раздувами оруденения (). Для обнаружения явлений такого "бокового рассеяния, искажающего истинную величину местного коэффициента остаточной продуктивности ореолов, необходимо исследовать корреляционную зависимость между величинами и отвечающими им значениями . В случае статистически значимой (5%-й уровень) отрицательной корреляции между и среднее геометрическое значение () не будет характеризовать истинное значение k, существенно отличаясь от него в сторону завышения. В этих условиях при числе определений более 6-7 единственное значение для данного ландшафта следует определять как частное от деления суммы всех линейных продуктивностей вторичных ореолов рассеяния на сумму того же числа продуктивностей коренного оруденения по формуле
, (13)
где m - число сечений, по которым велись подсчеты М и .
Для рудных зон изометрической или любой сложной неправильной формы местное значение следует определять по формуле
. (14)
При отсутствии заметного бокового рассеяния различия между и обычно статистически незначимы.
§ 195. Для многих генетических типов промышленных месторождений цветных, редких и драгоценных металлов различия между окисленными рудами на выходах (в канавах) и первичными рудами на глубине часто невелики. Это позволяет определять местное значение коэффициента соответствия продуктивности вторичных ореолов рассеяния в целом для месторождения, в том числе при устойчивой форме рудных тел, сопоставляя продуктивность ореолов рассеяния с продуктивностью коренного оруденения по неглубоким разведочным скважинам. В тех случаях, когда отмечается существенное гипергенное перераспределение рудных элементов в верхних горизонтах оруденения, в частности наличие зон вторичного сульфидного (медь, серебро), окисного (медь, уран), остаточного (золото, марганец, барий) обогащения, зоны выщелачивания (медь, уран) или резкого закарстования рудных выходов, необходимо определять несколько погоризонтных значений k. Из них важнейшее значение имеет величина коэффициента соответствия между продуктивностью вторичного ореола рассеяния и тем горизонтом оруденения, в зоне которого сосредоточены или ожидаются основные промышленные запасы металла (чаще всего зона первичных руд).
§ 196. Надежные определения коэффициента соответствия продуктивности ореолов рассеяния k возможны только для коренного оруденения с линейными продуктивностями , поскольку при очень малых величина М тождественно стремится к нулю и оценка k становится неопределенной. Требования к в свою очередь зависят от местных значений k, увеличиваясь с убыванием k. Начиная со значений , следует считать, что пропорциональная зависимость между количеством металла во вторичном остаточном ореоле рассеяния и в коренном оруденении нарушается и такой резко ослабленный ореол рассеяния приближается к типу "закрытых", не проявляющихся па горизонте пробоотбора. Вместе с тем следует строго различать причины, по которым при наличии коренного оруденения вторичный остаточный ореол рассеяния не обнаруживается на данном горизонте рыхлых образований либо вследствие выщелачивания рудного элемента () или по причине его рассеяния при малых величинах и местных значениях . В первом случае уместно рассмотреть вопрос об увеличении глубины пробоотбора, во втором случае без изменения техники работ не гарантировано обнаружение подобных объектов.
§ 197. В практике литохимических поисков целесообразно различать следующие характеристики вторичных остаточных ореолов рассеяния, зависящие от местных средних значений k (табл. 6).
Таблица 6
Характеристики вторичных остаточных ореолов рассеяния
Характеристика ореола |
Интервал средних значении k |
Порядок (или k среднее) |
Обогащенный |
2,0-5,0 |
1,0 |
Нормальный |
0,5-2,0 |
1,0 |
Ослабленный |
0,5-0,2 |
1,0 |
Резко ослабленный |
0,2-0,05 |
1,0 |
Вторичные ореолы рассеяния со значениями не характерны вследствие общей тенденции к гипергенному выравниванию содержаний химических элементов в геохимическом поле.
Соответствие продуктивности вторичных остаточных ореолов рассеяния продуктивности коренного оруденения является фундаментальным положением теории и практики литохимических поисков. При этом численные значения характеризуют поведение элемента-индикатора в местных условиях, одновременно отражая его индивидуальные химические свойства, минеральные формы нахождения и ландшафтно-геохимические особенности участка работ.
Коэффициенты соответствия продуктивностей (k) обычно используется для оценки вторичных остаточных ореолов рассеяния.
§ 198. В задачу геологического осмотра гипергенных геохимических аномалий всегда входит решение главного вопроса: заслуживает ли данная аномалия дальнейшего изучения, если да, то каковы должны быть объемы, методика и очередность более детальных работ.
Повторно-контрольный и детализационный пробоотбор, который сопровождает геологический осмотр литохимических аномалий, в любом случае не может на перспективных объектах заменить более детальные работы следующей стадии (подстадии) и должен быть минимальным на аномалиях, подлежащих отбраковке. Поэтому затраты времени на осмотр одной аномалии (аномального участка) не должны превышать одного-двух, редко трех рабочих дней геохимика, при общем числе всех видов отобранных проб не более 50-100.
§ 199. Среди гипергенных геохимических аномалий, впервые выявляемых при литохимических поисках на какой-либо территории, следует выделять следующие главнейшие классы:
А - рудные аномалии - вторичные литохимические потоки и ореолы рассеяния коренного оруденения;
Б - безрудные аномалии, в том числе "породные", обязанные повышенному среднему содержанию рудного элемента или их группы в какой-либо петрографической разности изверженных пород или в определенном литолого-стратиграфическом горизонте осадочных толщ, а также гипергенные аккумуляции рудных элементов на различных геохимических барьерах, не имеющие промышленных аналогов;
В - техногенные аномалии, связанные с отложениями культурного слоя, чаше всего приуроченные к населенным пунктам, к местам современной древней добычи, перевозки и переработки руд, в частности к местам древних плавок.
По имеющемуся многолетнему опыту ведения литохимических поисков в рудных районах СССР абсолютное большинство от общего числа выявляемых гипергенных литохимических аномалий принадлежит к классу рудных аномалий, подлежащих соответствующей оценке.
Безрудные и техногенные аномалии должны изображаться на отчетных картах, они подлежат учету и отбраковке в результате осмотра на местности с указанием их природы в отчетах и каталогах.
Выделение класса "ложных аномалий" не рекомендуется, поскольку реально существующая аномалия не может быть "ложной". Аномалии, выделенные в результате ошибочной интерпретации геохимических данных, по причине неправильных отбора, обработки или анализа проб, должны исключаться из учета и на картах не изображаются.
§ 200. Геологический осмотр потоков рассеяния рудных элементов должен начинаться с осмотра русла водотока с наиболее высокими (аномальными) содержаниями металлов и затем распространяться на прилегающие горные склоны, водоразделы и смежные русла. Для ориентировки на местности, анализа аномального поля и документации контрольно-детализационного пробоотбора при осмотре следует иметь: топографическую и геологическую карты соответствующих масштабов, контактные отпечатки аэрофотоснимков, копии карт-разносок содержаний главнейших для данной аномалии рудных элементов (§ 176) и графики продуктивностей потоков рассеяния (§ 185).
Следует помнить, что коренное оруденение можно встретить на одном или обоих горных склонах, прилегающих к интервалу возрастающей продуктивности потока рассеяния до ее перехода к постоянным значениям или резкого убывания. Если последние пробы вверх по течению характеризуются аномальными содержаниями рудных элементов, попутно с осмотром каменного материала в русле и отбором штуфных проб из рудных свалов следует продолжить опробование аллювиально-пролювиальных отложений в сторону верховьев рек и сухих русел с шагом 200-250 м. Если пробы из ранее опробованных рек I-II порядков имеют фоновые содержания металлов и аномальный интервал падает на нижнее или среднее течение рек III-IV порядков, детализационному опробованию подлежат сухие русла, ложбины стока и отложения подножий склонов по обоим бортам основного русла.
Поскольку высокая продуктивность потока рассеяния в равной степени может быть связана с богатым локальным оруденением и бедной рассеянной минерализацией, развитой на большой площади, в задачу геологического осмотра прилегающих горных склонов и водоразделов входит обнаружение рудных свалов и коренных выходов с высокими (кондиционными) содержаниями металлов, для характеристики которых должны отбираться сборные штуфные, пунктирные, лотковые (шлиховые) пробы и образцы. С этой же целью в районе таких выходов следует производить пробоотбор из элювио-делювия с шагом 25-50 м по двум-трем профилям, пересекающим зону ожидаемою (или выявленного) оруденения.
§ 201. В процессе геологического осмотра участка выявленных потоков рассеяния, при его благоприятной оценке, должны быть охарактеризованы генетический тип и условия залегания ожидаемого оруденения, решены вопросы о номенклатуре трапеций масштаба 1:50 000 (1:25 000), на которых целесообразна постановка литохимических поисков по вторичным ореолам рассеяния, а также об азимуте профилей поисковой сети и первоочередных участках детальных поисков. Каждый из этих вопросов, а также отрицательная оценка участка должны быть подкреплены геологическими наблюдениями с записями в полевой книжке исполнителя и соответствующим пробоотбором, с отражением всех этих данных на схемах масштаба не мельче 1:100 000.
Результаты анализа отобранных при осмотре контрольно-детализационных проб в совокупности с первичными данными и материалы геологических наблюдений определяют оценку выявленного объекта, обоснованную подсчетом возможных прогнозных ресурсов металла или мотивированный отказ от их подсчета.
§ 202. Геологический осмотр вторичных ореолов рассеяния, выявленных литохимическими поисками масштаба 1:50 000 (1:25 000), должен начинаться с точек с максимальными содержаниями рудных элементов () и затем распространяться в направлении установленного или ожидаемого простирания рудной зоны. При осмотре необходимо иметь при себе геологическую и топографическую карты ближайших масштабов, контактные отпечатки аэрофотоснимков и копии карт-разносок для главнейших рудных элементов, образующих данный ореол рассеяния. Резко повышается эффективность осмотра ореолов рассеяния на местности, если документация первичного пробоотбора велась на контактных отпечатках аэрофотоснимков. В этом случае непосредственно у пикетов на снимках (или на их оборотной стороне у соответствующих проколов) удобно заранее выписать цифры аномальных содержаний двух-трех главных рудных элементов. При геологическом осмотре ореолов рассеяния необходимо учитывать данные геофизических и аэрограмма-спектральных съемок.
§ 203. В горных районах со щебенистым и грубообломочным покровом элювио-делювиальных образований геологический осмотр точки и прилегающего отрезка профиля чаще всего приводит к обнаружению рудных свалов, измененных околорудных пород, старых горных выработок и других признаков, подтверждающих рудную природу аномалии или уточняющих характеристику оруденения, если его наличие уже было установлено на предыдущей стадии работ. По характеру рудных обломков облегчаются поиски коренных выходов руд и устанавливается тип выявленного оруденения. В процессе осмотра остаточных ореолов рассеяния для диагностики рудных минералов следует применять полевые микрохимические реакции (например, с и KI на свинец), а также полевые рентгенорадиометрические анализаторы, гамма-спектрометры, бериллометры, повышающие эффективность геологических наблюдений и оценок. При малом количестве обломочного материала при осмотре вторичных ореолов рассеяния оловорудных, золоторудных, а во многих случаях и других типов рудопроявлений целесообразно проводить лотковое опробование элювио-делювия путем промывки 4-6 кг мелкозема из точки . В результате еще до получения шлиха в промытой породе удается установить рудные и жильные обломки, примазка рудных минералов и околорудноизмененные породы, характеризующие выявленное оруденение. С этой же целью в горно-таежных районах осмотру подлежат так называемые искори (вывороты поваленных деревьев), а в степных районах - выбросы землероющих животных (сурчины).
Для уточнения контуров ореолов рассеяния, положения точек с максимальными содержаниями рудных элементов в элювио-делювии и количественных подсчетов в процессе осмотра следует производить детализационный пробоотбор путем проходки промежуточных профилей и повторения профилей основной сети литохимических поисков с более частым или тем же шагом. Для изучения геохимического спектра выявленного оруденения и уточнения его типа из рудных свалов и коренных выходов, а также из отвалов старых горных выработок производится отбор сборных штуфных, пунктирных и бороздовых проб и образцов.
§ 204. В закрытых рудных районах с чехлом дальнеприносных (аллохтонных) отложений выявленные наземными литохимическими поисками вторичные ореолы рассеяния принадлежат к типу наложенных и, чаще всего, к разряду весьма слабых аномалий. Данные литохимических поисков в этих условиях обычно представляются в форме карт различных геохимических показателей, обеспечивающих усиление контрастности слабых аномалий, например в виде карт результатов анализа на сумму металлов (), мультипликации и сглаживания первичных данных и т.д. При полевом осмотре этих аномалий, в дополнение к обычному комплексу материалов, следует иметь при себе копии таких специальных геохимических карт в форме цифровых "разносок" и карту изопахит (равных мощностей) аллохтонных отложений. Осмотр наложенных ореолов следует начинать с точек, характеризуемых максимальными значениями аномалии. В задачу геологического осмотра гипергенных литохимических аномалий, предположительно относимых к типу наложенных ореолов рассеяния, входит подробная оценка местных ландшафтных условий, исключающих их принадлежность к классу безрудных аномалий - вторичных непромышленных аккумуляций на геохимических барьерах или техногенных образований. Независимо от решения этого вопроса реальность выявленной аномалии должна быть подтверждена повторно-контрольным пробоотбором по основной поисковой сети, а при положительной оценке аномалии - с двухкратным сгущением сети пробоотбора.
В случае положительной оценки вторичного наложенного ореола рассеяния в результате его осмотра должен быть составлен проект размещения трех - пяти профилей глубинных литохимических поисков с расстоянием между ними 500-250 м по 5-7 скважин на каждом профиле с шагом 50-100 м. При сравнительной оценке наложенных ореолов рассеяния в однотипных геологических и ландшафтных условиях, наряду с другими признаками, предпочтение следует отдавать аномалиям с максимальной величиной эмпирического показателя "приведенной продуктивности" W = ph, где р - площадная продуктивность наложенного ореола рассеяния в единицах геохимического показателя (например, мультипликативного), h - мощность аллохтонных отложений.
§ 205. Если осмотр гипергенной литохимической аномалии на местности не дает ясных геологических результатов и данные спектрального анализа о высоком содержании рудных элементов в пробах вызывают недоверие, по профилю (маршруту) с аномальными содержаниями металла следует провести повторный пробоотбор с шагом, равным 1/2 первоначального.
§ 206. Если при посещении района выявленной гипергенной аномалии вследствие плохой сохранности пикетов не удается установить с необходимой точностью положение аномалии и точек на местности, а геологический осмотр не приводит к обнаружению зоны оруденения, следует провести повторные литохимические поиски по трем - пяти профилям с целью восстановления местоположения такой аномалии. Пикеты повторной сети, имея прежнюю нумерацию, должны снабжаться указанием года работ.
После исполнения анализа проб повторных поисков осмотр данной аномалии следует начинать с точек и вести согласно указаниям § 202-204.
§ 207. В геологически слабо изученных рудных районах наибольший интерес могут представлять весьма протяженные и богатые вторичные остаточные ореолы рассеяния, полностью оконтуренные по простиранию профилями литохимических поисков. Сравнительную оценку таких остаточных ореолов рассеяния может определять величина их площадной продуктивности с обязательным учетом местного коэффициента соответствии (k), типа оруденения и уровня его эрозионного среза.
В относительно хорошо изученных рудных районах и на последующих стадиях литохимических поисков открытие новых промышленных месторождений по их весьма ярким ореолам рассеяния становится менее вероятным. В этих условиях особое внимание должны привлекать более слабые остаточные ореолы рассеяния, фиксирующие слепое и слабо эродированное оруденение, а также индикаторы погребенного оруденения - наложенные ореолы.
Соответственно этому в результате геологического осмотра гипергенных литохимических аномалий-вторичных ореолов рассеяния коренного оруденения должны быть решены следующие три основные вопроса.
I. Должен быть установлен морфогенетический тип вторичного ореола рассеяния:
а) остаточный, полностью открытый или с ограниченными перерывами, в которых ореол переходит в погребенное состояние, не создающими затруднений для надежной оценки его полной площадной продуктивности;
б) остаточный, частично открытый, на одном или обоих флангах переходящий по простиранию в погребенное состояние, для оценки которого необходимо его оконтуривание глубинными литохимическими поисками;
в) наложенный ореол рассеяния.
II. Должен быть выявлен тип обнаруженного (или ожидаемого) коренного оруденения, к которому приурочен данный ореол рассеяния; при этом необходимо отметить:
а) принадлежность оруденения к важнейшим промышленно-генетическим типам;
б) неблагоприятный тип оруденения, для которого промышленные масштабы не характерны.
При этом речь не идет о решении спорных вопросов генезиса тех или иных типов месторождений, а только об отнесении выявленного оруденения по сумме геологических и геохимических данных по аналогии к известным типам, например, вторичный ореол рассеяния меди приурочен к оруденению типа медистых песчаников (благоприятный), типа медно-порфировых руд (благоприятный), кварцево-жильного типа (неблагоприятный) и т.п.
III. Должен быть оценен ожидаемый масштаб оруденения, подчиненный например, десятичной классификации месторождений по крупности. При этом необходимо выделить:
а) группа объектов предположительно крупного и среднего масштаба, на которых производство работ следующей стадии рекомендуется в первую очередь.
В эту группу, в частности, должны входить наложенные ореолы рассеяния, для которых заранее допускается связь с погребенными месторождениями предположительно крупного и среднего масштабов;
б) мелкие объекты, на которых работы следующей стадии рекомендуются во вторую очередь и в ограниченном объеме;
в) непромышленные рудопроявления, подлежащие отбраковке.
Каждый из этих вопросов должен найти отражение в полевых записях и зарисовках при геологическом осмотре ореолов рассеяния на местности, должен быть подкреплен ландшафтно-геохимическими наблюдениями, анализом контрольно-детализационных, сборных штуфных и прочих проб и соответствующими расчетами. В частности, уточнению и оценке подлежат: в свете ландшафтных наблюдений - местные значения коэффициента соответствия ; с учетом данных контрольно-детализационного пробоотбора - величины полной продуктивности ореолов рассеяния (р, q) и коренного оруденения (, ); по данным опробования руд - геохимический спектр и ожидаемый уровень эрозионного среза оруденения в метрике однотипного эталонного месторождения (см. § 210 и 213). По результатам осмотра должны быть составлены на глазомерной основе в масштабе 1:10 000 геологическая и при необходимости ландшафтно-геохимическая схемы участков с указанием профилей основных и контрольно-детализационных поисков, ранее пройденных горных выработок и скважин, точек штуфного пробоотбора, изолинии содержаний главнейших металлов и других необходимых сведений. На этих же схемах, на отчетных литохимических картах и в письменных рекомендациях должны быть указаны контуры участков и азимуты магистралей сети детальных литохимических поисков, выполнение которых признается необходимым.
По приведенной схеме следует описывать вторичные ореолы рассеяния в каталогах, на перфокартах и в геологических отчетах, если к моменту их составления еще не были выполнены работы следующей стадии.
§ 208. Детальное наземное литохимическое опробование на выявленных вторичных остаточных ореолах рассеяния и коренных рудопроявлениях проводится в масштабах 1:10 000 и крупнее, в сочетании с геологическими и геофизическими съемками тех же масштабов и горно-буровыми работами. В задачу этих работ входит дальнейшее уточнение оценки выявленных рудопроявлений, а на подстадии поисково-оценочных работ - и подготовка промышленно-перспективных объектов для передачи в предварительную разведку.
§ 209. Проходка горных выработок и скважин по данным геологической интерпретации наземных литохимических поисков масштабов 1:200 000-1:50 000 является преждевременной и, как правило, не должна практиковаться. Горные выработки и буровые скважины задаются в основном по данным детальных геохимических поисков. Размещение горных выработок целесообразно предварительно намечать на картах в камеральных условиях, однако непосредственное задание канав, шурфов и скважин в зоне вторичных литохимических ореолов рассеяния допустимо только на местности, с учетом конкретных условий нахождения точек (пикетов) литохимического опробования.
Выработки, проходимые для проверки геохимических аномалий, как правило, должны подчиняться определенной системе (например, канавы - через 100 или 200 м, параллельно друг другу, скважины - системе профилей и т.п.). Общее число выработок и скважин должно быть минимальным, но достаточным для обоснованной оценки объекта.
Рекомендуется последовательное выполнение горно-буровых работ: проходка канав и неглубоких шурфов для вскрытия рудовмещающих пород и их опробование с целью изучения коренного оруденения (возможных рудных тел и их первичных ореолов). Буровые скважины задаются после подтверждения перспектив оцениваемых гипергенных ореолов по результатам опробования коренных пород (благоприятный уровень эрозионного среза первичных ореолов и т.п.).
§ 210. При глубинных литохимических поисках в зоне наложенных ореолов (или независимо от них) на выявленных погребенных остаточных ореолах рассеяния по данным сплошного опробования керна всей (при детальных поисках) или части (при общих поисках) мощности древней коры выветривания на основе моноэлементных карт-разносок строятся вертикальные разрезы погребенных остаточных ореолов рассеяния в изолиниях содержаний рудных элементов. По тем же данным должны строиться погоризонтные планы в изоконцентрациях главных рудных элементов с подсчетом площадной продуктивности ореолов рассеяния, анализом графиков для установления горизонта со значением (§ 188 и 191) и оценкой элементов залегания коренного оруденения. По этим данным с учетом результатов геофизических работ задаются наклонные скважины колонкового бурения с целью пересечения рудной зоны на глубине 50-100 м ниже зоны выветривания.
§ 211. На всех стадиях и подстадиях геологоразведочного процесса решающим критерием оценки выявленного по данным литохимических поисков оруденения и обоснованием для производства работ следующих стадий должны служить цифры подсчетов прогнозных ресурсов металла по категориям , и .
Могут быть приняты следующие условные градации прогнозных ресурсов (в порядке возрастающей достоверности), подсчеты которых ведутся по данным литохимических поисков, по параметрам вторичных потоков и ореолов рассеяния: вероятные, ожидаемые и геологические.
Вероятные прогнозные ресурсы () - подсчитываются по данным литохимических поисков по потокам рассеяния вслед за геологическим осмотром участка при наличии сведений о генетическом типе оруденения по находкам коренных выходов и рудных свалов, подкрепленных спектральным анализом повторно-контрольных, детализационных и штуфных проб. Подсчеты ведутся по формуле
, (15)
где Н - выбранная из геологических соображений глубина подсчета в м, а значения остальных параметров определяются в соответствии с указаниями § 184-196 и 189-197. Формула (15) предназначена для оценки прогнозных ресурсов металла в месторождениях, выходящих на современный денудационный срез на уровне промышленных горизонтов оруденения.
Ожидаемые прогнозные ресурсы () - подсчитываются по данным литохимических поисков на подстадии общих поисков по параметрам вторичных остаточных ореолов рассеяния при условии их полного оконтуривания, наличия сведений о генетическом типе, элементах залегания и уровне эрозионного среза выявленного оруденения после геологического осмотра ореолов рассеяния на местности и получения результатов анализа отобранных при этом проб.
Подсчеты ведутся по формуле
, (16)
где Н - глубина подсчета в м, выбранная из геологических соображений, а величины k и р определены в соответствии с указаниями § 187-197. Формула (16) пригодна для оценки прогнозных ресурсов относительно крутопадающих залежей (угол °), вскрытых современным или более древним денудационным срезом (не слепых). При недостатке других данных глубину подсчета прогнозных ресурсов Н по формулам (15) и (16) для месторождений золота, серебра, вольфрама, висмута, кобальта, бериллия целесообразно принимать равной 100 м, для месторождений меди, свинца, цинка, никеля, олова, молибдена - не более 200 м. Поскольку подсчеты ведутся "полотном", это эквивалентно подсчетам "треугольником" соответственно на глубины 200 и 400 м.
Геологические прогнозные ресурсы () - подсчитываются по данным детальных литохимических поисков и соответствуют по достоверности требованиям методических указаний, утвержденных Министерством геологии СССР. Эти запасы подсчитываются по параметрам вторичных остаточных ореолов рассеяния при наличии данных о генетическом типе, морфологии, условиях залегания и уровне эрозионного среза изучаемого оруденения и результатов опробования руд в коренном залегании по данным проходки первых канав и (или) скважин.
При этом в формулу (16) вводятся следующие уточнения:
1) для пересчета площадной продуктивности коренного оруденения, находящегося в начальной стадии эрозионного вскрытия, на уровень промышленного среза применяется поправочный множитель или
. (17)
Здесь и - оценка уровня эрозионного среза оруденения в метрике эталонного месторождения того же генетического типа (см. § 212-213); при значения , при оценки становятся ненадежными;
2) глубина подсчета прогнозных ресурсов H* определяется как функция продуктивности коренного оруденения (после введения поправки ) и глубины его эрозионного среза или
. (18)
При значениях следует считать H* = 0;
3) в цифру подсчитанных ресурсов металла вводится поправка с помощью множителя , учитывающего ожидаемую долю забалансовых руд. Величину этого множителя можно определить по данным горно-буровых работ из расчета
,
где и - количество металла соответственно в кондиционных рудах и общее (полное), включая первичный ореол, в м %.
В итоге окончательный подсчет геологических прогнозных ресурсов ведется по уточненному варианту формулы (16), расширяющему область ее применения,
. (19)
В дополнение к этим градациям прогнозных ресурсов безобъектные оценки по геохимическим данным прогнозных ресурсов металла для обширных территорий (рудных районов, административных единиц и т.п.) следует относить к условной градации "возможных". Прогнозные ресурсы металлов в геологических образованиях, по уровню содержания полезных компонентов, по условиям залегания или по технологическим особенностям не отвечающие современным требованиям промышленности, но имеющие перспективы их последующего использования, следует относить к "забалансовым" (для конкретных объектов) и "возможным забалансовым" (безобъектные подсчеты).
По имеющемуся опыту наиболее достоверные оценки прогнозных ресурсов на основе геохимических данных достигаются для месторождений меди, свинца, цинка, серебра, золота, олова, вольфрама, молибдена, никеля, кобальта, ниобия, сурьмы, ртути, бериллия, бора, а также для плавикового шпата, фосфоритов и барита.
§ 212. Оценка уровня эрозионного среза выявленного оруденения производится по величинам геохимических коэффициентов зональности, найденным в результате исследования эталонных месторождений, согласно указаниям § 90-92. Поскольку численные значения коэффициентов зональности характеризуют зональность первичного оруденения, при оценке эрозионного среза объектов по параметрам вторичных ореолов рассеяния необходимо вводит поправку, определяемую произведением величин , согласно перечню рудных элементов, входящих в данный геохимический коэффициент зональности. Например, : поправочный множитель .
Доверительные пределы оценки , выраженные величиной , следует находить через величину размаха R по формуле с помощью табличного множителя (см. прил. 25). Здесь n - число различных коэффициентов зональности , использованных для оценки , обычно n принимается равным 8-10. При генетической близости оцениваемого объекта (вторичного ореола рассеяния, коренного оруденения) и эталонного месторождения величина обычно не превышает и в метрике эталона. При больших погрешностях оценки следует пересмотреть вопрос о принадлежности выявленного оруденения к данному генетическому типу.
§ 213. В основе геологической интерпретации и оценки гипергенных литохимических аномалий лежат представления о геометрическом и геохимическом подобии генетически однотипных рудных тел и месторождений. Соответственно этому при увязке их с классификацией месторождений по размерам запасов следует ориентироваться на конкретные соотношения между однотипными объектами:
по промышленным запасам
;
по прогнозным ресурсам
; (20)
по площадной продуктивности вторичных ореолов и потоков рассеяния (при k' = k = 1,0)
; (21)
по линейным размерам, в частности по соотношениям между полной протяженностью оруденения на глубину до введения поправки на уровень эрозионного среза
(22)
Для оценки уровня эрозионного среза в относительных единицах весь интервал рудной зоны эталонного месторождения от верхней границы надрудного ореола до нижней границы подрудного ореола основного рудного элемента (полезного металла) принимается равным 1,0. Оценку следует вести с точностью до 0,01, пользуясь следующими обозначениями интервалов:
от 0,00 до 0,20 - надрудный,
от 0,20 до 0,40 - верхнерудный,
от 0,40 до 0,60 - среднерудный,
от 0,60 до 0,80 - нижнерудный,
от 0,80 до 1,00 - подрудный.
Соответственно этому, с учетом уровня эрозионного среза, глубину подсчета прогнозных ресурсов по формуле (19) следует получить из формулы
, (23)
где выбирается для конкретного района и генетического типа месторождений согласно геологическим данным и соотношению (22). График для оценки в относительных единицах в зависимости от величины отношения приведен на рис. 9.
При недостатке данных о конкретных значениях поправочного множителя , входящего в формулу (19), в первом приближении можно принимать:
при прогнозных ресурсах металла, отвечающих мелкому месторождению, ;
то же, среднему месторождению, ;
то же, крупному месторождению, .
§ 214. Цифры прогнозных ресурсов металла соответствующих градаций достоверности являются важным критерием оценки геохимических аномалий, а степень их подтверждения разведочными работами - критерием правильности интерпретации геохимических данных. Расхождения между цифрами прогнозов смежных градаций, в том числе между геологическими прогнозными ресурсами и суммой разведанных запасов по категориям менее двукратных, следует считать хорошей точностью прогнозных оценок, а в пределах до трехкратных - удовлетворительной.
Включение в геологические отчеты о поисковых геохимических работах данных оценки прогнозных ресурсов в цифрах соответствующих градаций с полной расшифровкой подсчета является обязательным. При отсутствии даных для таких подсчетов это должно быть специально оговорено в отчете.
Проверка признанных перспективными (по результатам подсчета прогнозных ресурсов) вторичных ореолов тяжелыми горными и буровыми работами в обязательном порядке должна предваряться опробованием коренных пород в более крупном масштабе (при необходимости путем вскрытия их канавами и другими средствами) и повторным подсчетом прогнозных ресурсов по параметрам первичных ореолов в соответствии с указаниями § 104-108.
§ 215. Правильность произведенных подсчетов и цифр прогнозных ресурсов или предлагаемые к ним поправки должны быть в обязательном порядке подтверждены в отзывах рецензентов и в протоколах рассмотрения отчета о геохимических поисках научно-техническими советами.
8. Дополнительные указания
§ 216. Основные параметры вторичного остаточного литохимического ореола рассеяния - максимальное содержание металла в сечении ореола по профилю (в процентах) за вычетом фона, количество металла по профилю М (в метропроцентах) для рудных тел ограниченной мощности и значительной протяженности по простиранию связаны между собой соотношением
, (24)
где - местное значение коэффициента гипергенного рассеяния в м.
Величина коэффициента рассеяния зависит от местных геологических и ландшафтно-геохимических условий; она может быть определена по графику ореолов с одним четким максимумом "методом трех уровней" как расстояния по оси абсцисс в метрах между точками, в которых ординаты, т.е. содержания металла, составляют 0,607, 0,325 и 0,135 . На первом уровне ширина ореола составляет 2 , на втором 3 , на третьем 4 , что позволяет раздельно получить три оценки . При условии их удовлетворительной сходимости местное значение определяется как среднее из трех цифр
.
3 Для тел большой мощности, признаком чего служит зависимость , определение следует вести с помощью комплекта специальных палеток.
Систематические данные о местных значениях для каждого из элементов-индикаторов следует группировать по типам главнейших геохимических ландшафтов с оценкой , согласно прил. 25. С глубиной по вертикальному разрезу рыхлых образований величина коэффициента рассеяния убывает от своего максимального значения вблизи дневной поверхности, приближаясь к нулю на уровне коренных пород.
§ 217. При оценке ожидаемой протяженности рудных тел или зон минерализации следует использовать карты изоконцентраций, учитывая все особенности геологии и геоморфологии участка развития данного вторичного литохимического ореола рассеяния. Если нет причин предполагать затухание и исчезновение ореола в силу местных геоморфологических особенностей участка, то за протяженность рудной зоны можно в первом приближении принять длину ореола от нижних границ аномальных содержаний (), уменьшив эту величину на утроенное значение местного коэффициента рассеяния ().
§ 218. При переходе от литохимического опробования к горным или буровым работам необходимо учитывать, что центральная точка остаточного ореола рассеяния () в рыхлых образованиях совпадает в плане с выходом рудного тела только в случае горизонтальной поверхности и вертикального ведения рудном тела. Во всех остальных случаях центральная точка ореола смещена в сторону понижения рельефа и по восстанию рудного тела.
На плоском (прямолинейном) склоне центральная точка вторичного остаточного ореола рассеяния смещается к подножию склона от эпицентра рудного тела (падающего по нормали к склону) на величину
, (25)
где А - местный параметр; h - мощность элювио-делювиальных образований (по нормали к склону); - угол наклона местности к горизонту.
При горизонтальной дневной поверхности и угле падения рудного тела ° точка смещается в сторону восстания от выхода рудного тела на поверхность коренных пород на величину
, (26)
где параметр, зависящий от изменения объема пород при выветривании. В общем случае смещения и складываются, обусловливая общее смещение ореола
, (27)
где стрелки являются символом векторной суммы.
§ 219. Очень ответственным делом является проходка канавы, шурфа или скважины, впервые вскрывающих коренное оруденение в зоне вторичного ореола рассеяния. Две или несколько равноценных рудных жил, залегающих параллельно на расстоянии друг от друга меньшем или равном , образуют один вторичный ореол рассеяния с плоским максимумом в центре между жилами. Аналогичный по форме вторичный ореол рассеяния будет наблюдаться при видимой мощности рудной зоны . Эффективная ширина вторичного ореола рассеяния в связи с этим нередко достигает нескольких сотен метров. Естественно, что вскрытие коренных пород на всю ширину ореола в этом случае затруднительно и в принципе не является необходимым.
Для вторичных ореолов рассеяния с одним четким максимумом можно считать достаточным вскрытие интервала, равного ширине ореола на уровне . Соблюдение указанного условия при проходке первых выработок должно исключать возможность ошибочного заключения о непромышленном характере коренного оруденения, если будут вскрыты только один из рудных пластов или одна из жил сложной рудной зоны, образующей один общий вторичный ореол рассеяния.
§ 220. При мощности рыхлых образований менее 3 м вскрытие рудного тела в коренном залегании производят канавами вкрест ожидаемого простирания рудного тела. При горизонтальной поверхности и крутых углах падения рудных тел центр первой канавы нужно располагать в точке максимальной концентрации металла во вторичном остаточном ореоле рассеяния. При наличии уклона местности проходку первой канавы следует начать от точки, лежащей гипсометрически ниже центра ореола на 3-5 м, и продолжать в сторону повышения рельефа до пересечения рудного тела. При пологих углах падения рудного тела (меньше 45°) и горизонтальной дневной поверхности ее проходку нужно начать в точке, отстоящей на 3-5 м от центра ореола в сторону лежачего бока, и продолжать в сторону висячего бока до пересечения рудного тела. При наклоне местности и пологих углах падения рудных тел необходимо учитывать совместное влияние этих условий согласно зависимости (27).
Обоими своими концами канавы должны выходить за границы рудной зоны. Длина первой канавы во всех случаях должна быть не меньше (где - местное значение коэффициента рассеяния, в м), ширина по дну 0,6 м. Канава должна вскрыть коренные породы и углубиться в них не менее чем на 0,5.
§ 221. При мощности рыхлых образований более 3 м вскрытие коренного оруденения производят шурфами или скважинами. В этом случае следует особенно тщательно учитывать вероятное смещение вторичного остаточного ореола рассеяния от выхода рудного тела на поверхность коренных пород. Ожидаемую величину смещения ореола на склоне можно определить косвенным путем при сопоставлении положения магнитных аномалий, вызванных контактами пород, дайками основных пород или телами магнитных руд, с положением их литохимических ореолов рассеяния. Найденные смещения в той же геологической обстановке можно использовать для оценки смещения литохимических ореолов рассеяния других полезных ископаемых.
С целью оценки смещения вторичного остаточного ореола рассеяния в районах с мощным покровом рыхлых образований и относительно сглаженными формами рельефа целесообразно применять также способ вертикального опробования, сущность которого заключается в следующем. Если первым шурфом рудное тело не обнаружено, необходимо провести опробование по одной или двум стенкам всей мощности рыхлых отложений, вскрытых шурфом. Построение вертикального разреза по линии профиля с нанесением содержаний элемента по поверхности рыхлых образований, а также стенкам шурфов позволит установить предполагаемое положение рудного выхода и место заложения второго шурфа или проходки рассечки из первого шурфа. На практике были отмечены смещения вторичных остаточных ореолов рассеяния, достигающие 100-150 м*(9).
В условиях скального рельефа указанные закономерности нарушаются. На очень крутых горных склонах смещение центральной точки ореола в элювио-делювиальных образованиях от коренного выхода рудного тела практически отсутствует вследствие высокой скорости денудации (так называемый "парадокс крутых склонов").
Выполнение вертикального многогоризонтного опробования в зоне найденного вторичного ореола рассеяния чрезвычайно важно при глубинных литохимических поисках, так как обеспечивает правильное представление о морфологии погребенных ореолов. Установленная по фактическим данным зависимость между амплитудой смещения вторичного остаточного ореола рассеяния и известными легкоучитываемыми факторами (углом наклона местности, мощностью рыхлых образований и углом падения рудного тела) вследствие решающего влияния многих других трудноучитываемых факторов (характер вмещающих пород, генетические типы рельефа, растительность, микроклимат и т.д.) может быть распространена на новые участки с большой осторожностью. С учетом этого обстоятельства длина первых горизонтальных разведочных выработок (канав, рассечек, наклонных буровых скважин) должна заведомо перекрывать возможную ошибку в оценке смещения ореола.
§ 222. В условиях значительных смещений центральных точек ореолов рассеяния вся нижняя часть прямолинейного горного склона в полосе шириной , а также нижние интервалы вогнутых склонов могут являться областью перехода остаточных ореолов рассеяния в погребенное состояние вследствие их перекрытия делювием вышележащего отрезка склона. Реальность существования таких дефлюкционных ореолов рассеяния, например, в горно-таежных районах Сибири и Северо-Востока СССР должна непременно учитываться при выявлении и прослеживании отдельных рудных тел на подстадиях детальных поисков и поисково-оценочных работ.
§ 223. Документация первых выработок и скважин, задаваемых с целью оценки вторичных ореолов рассеяния, должна удовлетворять стандартным, утвержденным Министерством геологии СССР, требованиям к их геологическому описанию, зарисовке и опробованию. Зарисовку обычно производят в масштабе 1:50-1:200. При описании выработок должны быть подробно охарактеризованы рыхлые отложения - их генезис, мощность, литологический состав и характер развития почвенного профиля. Опробование горных выработок и буровых скважин в рудном интервале следует вести бороздовым способом с учетом конкретных геологических условий и необходимости получения достоверных и представительных данных.
Опробование остальных интервалов выработок и скважин проводят путем отбора линейных проб, т.е. бороздовых проб малого сечения (2х1 см) или пунктирных проб из коренных пород по полотну канавы, одной из стенок выработки или по керну, а также штуфных проб из всякого рода рудных, кварцевых и охристых прожилков, грейзенов, ожелезненных зон и т.п. Линейные, пунктирные и штуфные пробы имеют начальную массу 200-500 г; их упаковывают в мешочки, обрабатывают в соответствии с указаниями § 167 и подвергают анализу. Назначение данного опробования - обеспечить правильную документацию выработки, гарантировать от пропуска участков оруденения и дать оценку качества руд простейшим способом. Места отбора бороздовых, линейных и точечных проб отмечают на зарисовке, а результаты анализа в том же масштабе изображают в виде графика.
Отобранные при документации выработок и скважин образцы руд и вмещающих пород должны быть подвергнуты тщательному минералого-геохимическому изучению с целью установления типа минеральных ассоциаций и вероятного масштаба оруденения путем исследования шлифов и протолочек.
§ 224. Первичную обработку бороздовых проб заканчивают приготовлением двух однотипных проб, каждую массой около 200 или 600 г (при анализе на золото). Из них одна (дубликат) после дальнейшего измельчения и сокращения поступает на спектральный анализ и должна быть сохранена в архиве партии, вторую передают на химический анализ*(10). Всю обработку бороздовых проб документируют в специальном журнале.
Обработку линейных и точечных проб, собранных при опробовании горных выработок, а также проб керна буровых скважин, дубликатов бороздовых других проб, предназначенных для спектрального анализа, проводят путем полного измельчения материала пробы до крупности частиц менее 1 мм; лишь после этого проба может быть сокращена до 100 г. Выбрасывание в отвал крупной фракции при просеивании пробы категорически запрещается. Дальнейшее сокращение пробы до обычной массы в 50 г допустимо лишь после дополнительного измельчения.
Результаты спектрального (и химического) анализа бороздовых и линейных проб служат для полсчета количества металла в сечении рудного тела или его продуктивности.
§ 225. При проходке первых разведочных выработок (канав, шурфов, рассечек) до пересечения рудного тела, в случае отсутствия последнего в намеченном интервале, следует провести детальное опробование рыхлых отложений. Опробование канав нужно производить погоризонтно путем отбора обычных литохимических проб мелкозема через каждые 0,5 м рыхлых образований по вертикали, начиная от поверхности, с соблюдением расстояния между пробами по горизонтали 2-10 м. При поисково-картировочном бурении в подобных случаях делают отбор керна и шлама через 1-2 м. По результатам анализа этих проб в масштабе 1:50-1:200 строятся графики и карты изоконцентраций в вертикальной плоскости для корректировки дальнейших работ.
В тех случаях, когда вскрытие коренного оруденения по найденной литохимической аномалии встречает трудности, следует учитывать, что вторичные наложенные ореолы рассеяния коренного оруденения, проявленные на поверхности дальнеприносных отложений, уже на малой глубине (0,5-1,0 м) могут исчезать, появляясь в разрезе осадочного чехла только при наличии горизонтов, благоприятных для аккумуляции рудных элементов, или в основании такого чехла при переходе к остаточному ореолу.
Опробование современных рыхлых образований или древних кор выветривания, обеспечивая объемное изучение остаточного ореола рассеяния, позволяет корректировать задание горных выработок и скважин для вскрытия руд в коренном залегании или обоснованно отнести геохимическую аномалию к типу вторичных аккумуляций, не связанных с оруденением. В последнем случае для выявления природы вторичных аккумуляций полезно изучить формы нахождения рудных элементов, а при наличии признаков гидрохимического привноса данных элементов выполнить соответствующие гидрохимические исследования в зоне данной литохимической аномалии.
§ 226. Литохимические ореолы и потоки рассеяния тяжелых устойчивых минералов (золота, платины, касситерита, вольфрамита, шеелита, киновари и др.), являясь признаками коренного оруденения, в то же время в благоприятных условиях могут образовывать элювио-делювиальные и аллювиальные россыпи, т.е. вторичные месторождения цепного минерала. Поэтому ореолы и потоки рассеяния этих минералов необходимо оценивать, также исходя из возможных запасов металла, заключенных непосредственно в толще рыхлых отложений. В этих целях литохимические аномалии следует проверить серией шурфов с лотковым опробованием выработок через 0,5 м и минералогическим анализом шлиха согласно существующим правилам разведки россыпных месторождений. Одновременно начальник партии должен проверить наличие погребенных аллювиальных россыпей ценного минерала, прилегающих к коренному месторождению, применив соответствующие методы поисков и разведки.
§ 227. Выявленные литохимические потоки рассеяния ценных элементов, минералы которых не образуют вторичных россыпных месторождений промышленных типов, как правило, горными работами или бурением не изучают. Поисковую задачу считают решенной, если в связи с выявленным потоком рассеяния последующими поисками будут обнаружены ореолы рассеяния и коренные рудопроявления данного металла, в пределах которых проводят дальнейшие работы, в том числе и с целью поисков слепых рудных тел.
Если по потокам рассеяния ореолы рассеяния и коренные рудопроявления не обнаруживают, следует установить, не относится ли данный поток рассеяния к разряду безрудных, связанных, например, с современными или древними путями транспортирования и переработкой руд. В противном случае необходимо рассмотреть вопрос о возможной связи такого потока рассеяния с привносом данных элементов подземными водами из зоны слепого рудного тела или за счет их выщелачивания из окружающих горных пород, характеризуемых повышенными содержаниями этих элементов. Геологическое изучение таких литохимических аномалий следует дополнять детальными гидрохимическими исследованиями, фазовым анализом литохимических проб и при наличии оснований к поискам слепых рудных тел переходить к производству более детальных исследований.
§ 228. Особого подхода требует оценка результатов литохимических поисков месторождений силикатных никелевых руд коры выветривания и других горизонтально залегающих месторождений, подвергающихся эрозии в условиях современного рельефа. В отдельных случаях вторичные ореолы рассеяния могут лишь окаймлять промышленные контуры подобных месторождений. Поэтому для оценки масштаба последних нужна проходка дополнительного числа вертикальных выработок за пределами рудных ореолов.
§ 229. Приведенные в § 211 методы оценки прогнозных ресурсов металлов по геохимическим данным являются не единственными и в соответствующих случаях могут быть применены и другие методы. В частности, при литохимических поисках золоторудных месторождений по потокам рассеяния в связи с трудностью определения коэффициента k' (золото) оценка прогнозных ресурсов золота может проводиться через запасы серебра или через запасы элементов-спутников золота (мышьяк, висмут, сурьма и др.) с помощью уравнений многомерной регрессии или по принципу простой пропорциональности. Такие же подсчеты прогнозных ресурсов золота могут вестись (при недостатке анализов на золото) по вторичным остаточным ореолам рассеяния серебра и элементов-спутников или ресурсов тантала - по ниобию и т.п.
Для целей, связанных с классификацией геохимических аномалий, в обязательном порядке должны быть установлены корреляционные зависимости между содержаниями рудных элементов в гипергенных литохимических аномалиях и коренном оруденении.
§ 230. Данные литохимических поисков любых масштабов должны регулярно обобщаться в форме сводных карт более мелких масштабов. Путем пантографирования контуров вторичных ореолов рассеяния могут составляться, например, обзорные карты масштаба 1:25 000 по данным детальных поисков масштаба 1:10 000 или обзорные карты масштаба 1:200 000 по данным поисков масштаба 1:50 000.
§ 231. Литохимические поиски по вторичным ореолам и потокам рассеяния считают браком в тех случаях, когда отмечается:
а) несоответствие утвержденному проекту работ;
б) отсутствие первичной документации или небрежное ее ведение (например, при наличии подчисток, отсутствии подписей исполнителей, путаницы в записях и т.п.);
в) неудовлетворительная чувствительность и точность анализа или неполнота перечня определявшихся элементов;
г) отсутствие или недостаточное количество повторно-контрольного отбора проб по профилям;
д) отсутствие геодезической привязки точек сети литохимического опробования и долговременных знаков, закрепляющих эту сеть на местности (при площадных поисках), а также топокарт (или контактных отпечатков) с нанесенными на них точками отбора проб (при поисках по потокам рассеяния и маршрутных поисках);
е) отсутствие первичных спектрограмм и лабораторных проб, кроме случая выполнения анализов сторонней организацией, где должны храниться спектрограммы;
ж) всякого рода нарушения настоящей инструкции, ставящие под сомнение достоверность результатов работ.
При решении вопроса об исправлении брака литохимических поисков следует раздельно рассматривать качество полевого отбора и их анализа. Если неудовлетворительным является только исполнение анализа, необходимость повторения отбора проб отпадает.
Контроль качества первичной информации
§ 232. Контроль осуществляется для оперативного управления качеством первичной геохимической информации, оценки погрешностей определений и их дальнейшего учета при анализе геохимических данных.
§ 233. Качество опробования при литохимических поисках контролируют повторным отбором проб в объеме 3%, который производит начальник отряда, геолог или другое лицо, не принимавшее участия в первоначальном отборе проб. Контрольное опробование следует проводить в первую очередь на участках, где выявленные геохимические аномалии по геологическим данным маловероятны, а также там, где отмечены положительные геолого-минералогические признаки оруденения, но по данным опробования коренных пород геохимических аномалий не установлено. Вопрос о проведении контрольного опробования в каждом отдельном случае решает начальник партии (отряда) или старший геолог после производства повторных анализов проб с этих участков.
Контрольный отбор проб выполняют: а) по выборочным профилям или маршрутам, равномерно размещаемым на исследуемом участке (площади); б) по отдельным точкам или профилям, нарушающим закономерную геологическую картину и поэтому вызывающим сомнение.
§ 234. По данным первичного и контрольного опробования подсчитывают погрешность работы (см. § 235-237), которую следует учитывать при определении величины геохимического фона и выделении геохимических аномалий.
§ 235. В связи с логнормальным распределением погрешностей при геохимическом опробовании по результатам контрольных проб, выполненных в соответствии с § 233, вычисляют систематическую погрешность логарифмов концентраций
, (28)
где n - число пар контрольных проб (не менее 100); , - результаты анализа соответствующих проб первого и второго отборов.
Антилогарифм систематической погрешности дает систематическое относительное расхождение самих концентраций , показывает, во сколько раз первые результаты систематически больше второй. Если выходит за пределы 0,9-1,1, то систематическое расхождение подлежит исключению, для чего алгебраически вычитают из всех . По полученным данным без существенного систематического расхождения вычисляют среднюю случайную погрешность
. (29)
Ее антилогарифм дает случайное среднее относительное отклонение самих концентраций .
Случайное среднее относительное отклонение концентраций показывает, во сколько раз в среднем полученные значения концентраций больше или меньше истинных, т.е. соответствующие по надежности истинные значения лежат в пределах, вычисляемых умножением значений, полученных при анализе проб, на . Величина не должна превышать 1,6 при отборе проб рыхлых образований и растений и 2,0 в случае опробования коренных пород. При большей погрешности работы считают браком.
В число пар контрольных проб, по которым производят подсчет погрешности, включают лишь те, где хотя бы в одной пробе из двух обнаружена измеряемая концентрация искомого элемента. Если при этом в другой (основной или контрольной) пробе элемент не обнаружен, ей приписывают концентрацию, равную половине порога чувствительности анализа.
§ 236. Все указания, относящиеся к оценке случайных и систематических погрешностей, в равной мере обязательны для оценки качества всех видов анализа отобранных проб.
§ 237. Аналогичным образом обрабатываются результаты контрольных работ, выполненные в соответствии с п. "б" § 233, но число точек заранее не обусловливают и в оценку качества работ по участку в целом эти данные не входят. Признанные браком работы подлежат переделке, а результаты повторных наблюдений подвергаются контролю на общих основаниях.
Оценки погрешностей учитываются при анализе геохимической информации для повышения надежности и истинности выводов.
Определение геохимического фона и минимально-аномальных содержаний
§ 238. В первом приближении оценить уровень местного геохимического фона (нормального поля) для каждого из элементов можно из рассмотрения карт содержаний элементов в отложениях гидросети или графиков по профилям. Если геохимические поиски проведены на достаточно больших площадях, области местного геохимического фона на картах и графиках будут характеризоваться преобладанием относительно низких и сравнительно устойчивых содержаний элементов в пробах, охватывая участки гидросети или отрезки профилей в удалении от известных месторождений, рудопроявлений либо заведомых ореолов и потоков рассеяния. Приближенно оценив по этим участкам среднюю величину содержаний каждого из элементов, можно выделить на картах и графиках все наиболее отчетливые геохимические аномалии (ореолы, потоки).
§ 239. Выделение слабых геохимических аномалий требует более точной оценки местного геохимического фона путем вариационно-статистической обработки данных. В этом случае величину местного геохимического фона () для данного элемента определяют в зависимости от математического закона, которому подчинено распределение содержаний этого элемента. Для микроэлементов наиболее обычным является логарифмически-нормальный закон распределения фоновых содержаний элементов, а для макроэлементов - нормальный закон.
Для характеристики местного геохимического фона необходимо установить закон, которым аппроксимируется распределение фоновых содержаний, и определить параметры этого распределения - среднее значение и стандартное отклонение от среднего. Наряду с аналитическим методом эту задачу можно решить путем построения графика накопленной частости различных содержаний элемента на бланке вероятностной бумаги. Распределение данных, подчиняющихся нормальному (или логнормальному) закону, на этом бланке графически изображают прямыми линиями.
§ 240. Оценку местного фона производят для каждого из участков, отличающихся по геологическому строению или ландшафтно-геохимическим условиям. С этой целью выбирают характерные отрезки профилей или маршрутов в удалении от заведомых геохимических аномалий в количестве n = 100-250 точек наблюдения. В составе выбранной однородной совокупности данных подсчитывают число каждого из дискретных содержаний какого-либо элемента, выражают в процентах от общего числа данных n, найденные частости для устранения влияния "любимых" цифр делят пополам и подсчитывают нарастающим итогом накопленные частости значений, которые меньше или равны . Мелкие неточности, допущенные при вычислении в процентах, исправляют за счет строк с максимальной частостью с тем, чтобы полная накопленная частость строго соответствовала 100,0%. (Деление пополам производят с точностью до 0,1% с округлением в большую сторону для цифр, лежащих в направлении возрастания частости.)
На бланке вероятностной бумаги по оси абсцисс цифры содержаний элемента нанесены в логарифмическом масштабе, что избавляет от необходимости прибегать к логарифмированию этих величин. Вспомогательные пунктирные линии предназначены для использования бланка при построении графиков нормального распределения с арифметическим масштабом вдоль оси абсцисс или графиков логнормального распределения с любым геометрическим (т.е. логарифмическим) масштабом содержаний элемента (например, 1-2-4-8-16-32 и т.д.). По оси ординат нанесены в масштабе линейного изменения аргумента теоретические значения накопленной частости нормального распределения. Для удобства здесь же показаны значения , , , отвечающие частостям значений , отклоняющимся от центра распределения на величины, кратные стандартному отклонению S.
На бланк вероятностной бумаги с арифметическим или геометрическим масштабом содержаний элемента по оси абсцисс (в зависимости от вида распределения частостей ) наносят точки накопленной частости и проводят осредняющую прямую. Если некоторые точки отходят от этой прямой, отыскивают наихудшую точку, по которой соответствие данного распределения теоретическому закону проверяют с помощью критерия Колмогорова
, (30)
где - разность ординат этой точки и соответствующей точки на осредняющей прямой в процентах.
Критерий согласия указывает, что отход эмпирических точек от осредняющей прямой случаен и рассматриваемая совокупность данных удовлетворительно описывается нормальным (или логнормальным) законом. При большом разбросе эмпирических точек предварительно для каждой из них строят отрезки , % внутри которых на минимальном удалении от эмпирических точек проводят осредняющую прямую.
§ 241. При условии соблюдения критерия согласия по соответствующим точкам осредняющей прямой определяют параметры распределения. По абсциссе точки с ординатой 50% находят (нормальное распределение содержаний элемента) или (логнормальное распределение). Определяют абсциссу точки с ординатой +t. При нормальном распределении содержаний элемента вычитанием находят стандартное отклонение S. При логнормальном распределении абсциссу точки +t делят на и таким образом определяют . Найденные значения или , S или и число n следует записывать на бланк графической обработки. Указывают дату обработки, закон распределения, символ химического элемента, название участка, номера профилей и пикетов или соответственно наименование горной породы (состав, возраст и т.п.). Численные значения , и S в окончательном виде следует давать в весовых процентах, гаммах и т.п., - величина безразмерная ().
§ 242. Если критерий согласия для распределения имеющихся данных не соблюдается () и внутри отрезков не удается провести осредняющую прямую, нужно дополнительно рассмотреть различия в геологическом строении или ландшафтно-геохимических особенностях части участка или ставить под сомнение доброкачественность анализа проб. При необходимости следует строить дифференциальную вариационную кривую распределения в равных интервалах подсчета частости. После разделения первоначальной совокупности данных на лежащие в ее основе простые совокупности следует возвратиться к построению графика накопленной частости для основной или каждой из выделенных групп данных. Невозможность разделения сложных распределений при геохимических поисках не исключается, однако наблюдается относительно редко, и рассмотрение таких совокупностей данных в каждом конкретном случае требует индивидуального подхода.
§ 243. Если чувствительность анализа геохимических проб недостаточна и преобладающая часть результатов отвечает содержаниям ниже порога чувствительности анализа, статистическая обработка данных становится невозможной. Если в составе имеющихся данных число проб с неопределенными результатами анализа в сумме с половиной частости первого определимого содержания менее 50%, это не препятствует построению графика накопленной частости. Спрямленный график накопленных частостей позволяет по левому продолжению осредняющей прямой оценить численные значения неопределенных результатов анализа, лежащих ниже порога его чувствительности ("не обнаружено"), путем отыскания абсцисс, отвечающих частостям этих результатов.
§ 244. Практикой геохимических поисков установлено, что за нижнее значение вероятных аномалий для одиночных (изолированных) точек с повышенным содержанием элементов целесообразно принимать величину или соответственно при логнормальном распределении фоновых содержаний величину . В этих пределах с вероятностью 99,86% лежат значения фоновых содержаний элементов, поэтому вероятность ошибочного отнесения к числу аномалий точек, характеризующихся только случайными колебаниями фона, очень мала.
§ 245. Особенностью рудных геохимических аномалий являются их приуроченность к благоприятным геологическим структурам участка и коррелируемость повышенных содержаний элементов по нескольким точкам на профиле или нескольким смежным поисковым профилям. Эти признаки не характерны для фиктивных аномалий, обязанных только случайным колебаниям фона. Поэтому, если повышенные содержания элемента прослеживают по m смежным точкам, целесообразно последовательно в зависимости от числа m снижать нижний уровень для выделения слабых геохимических аномалий согласно выражениям:
(нормальний закон), (31)
(логнормальный закон). (32)
При этом несущественно увеличивается число выделенных фиктивных аномалий сверх вероятного их числа 0,14%.
В соответствии с этим критерий 3S (или ) принимают для выделения в качестве геохимических аномалий только одиночных, изолированных точек с повышенным содержанием элемента. Уже при двух коррелирующихся точках за аномальное значение следует приближенно принимать ; при достаточно превышения над фоном +1,5S; при m = 9 за нижнее аномальное значение берут или соответственно . Практика показывает, что следует ограничивать прогрессивное снижение величины уровнем при значениях m > 9, так как вероятность появления повышенных фоновых содержаний элемента по мере приближения к стремится к 50% и признак коррелируемости содержаний, лишь немного превышающих , теряет свою определенность.
При обработке результатов геохимических поисков целесообразно для каждого из участков, характеризующихся своими значениями параметров и , предварительно вычислять все значения , , ..., и затем приступать к рассмотрению имеющихся данных. Наиболее надежно слабые геохимические аномалии выделяют по картам графиков содержаний элементов в пробах, по которым корреляция точек с повышенными содержаниями облегчается.
§ 246. При недостаточной чувствительности анализа, когда местный геохимический фон характеризуется "нулевыми" содержаниями элемента, за нижний уровень геохимических аномалий условно принимают половину минимальной величины содержаний, надежно выявляемой спектральным анализом и определяющей порог его чувствительности. Когда определение нижнего уровня для выделения слабых аномалий невозможно, следует принять меры к повышению чувствительности анализа.
Гидрохимические методы поисков
1. Условия применения
§ 247. Сущность гидрохимического метода поисков заключается в изучении распределения химических элементов в подземных и поверхностных водах путем их систематического опробования. Этот метод предпочтительнее применять в районах с большим количеством водоисточников, т.е. в районах избыточного увлажнения и в более влажной части районов неустойчивого увлажнения. В аридных районах поиски гидрохимическим методом затруднены. Наиболее эффективно применение гидрохимического метода для поисков месторождений, руды которых легко окисляются с образованием легкорастворимых соединений. К числу их относятся в первую очередь месторождения сульфидных руд. Вместе с тем доказана возможность применения этого метода для выявления несульфидных месторождений (бора, бериллия, лития и др.).
§ 248. Применение гидрохимического метода наиболее целесообразно при поисках:
1) рудных месторождений, погребенных под чехлом дальнеприносных отложений мощностью более 10 м, особенно на участках, где отсутствуют древние коры выветривания;
2) рудных тел в труднодоступных высокогорных условиях;
3) рудных тел глубоко погребенных под покровом ледниковых и других рыхлых образований в районах развития многолетней мерзлоты, в заболоченных и залесенных районах;
4) глубоко залегающих (ниже местных базисов эрозии) рудных тел в платформенных областях;
5) глубоко погребенных рудоконтролирующих тектонических нарушений, интрузий, гидротермально измененных пород и толщи пород, обогащенных рудными компонентами.
§ 249. Во всех случаях площадным гидрохимическим поискам предшествует анализ геологических и ландшафтно-геохимических особенностей территории, определяющих условия и методику их проведения, а при необходимости и опытно-методические работы.
§ 250. Применение гидрохимического метода поисков наиболее целесообразно на стадиях "Региональные геологосъемочные и геофизические работы" в "Поиски месторождений полезных ископаемых". На стадиях разведки рудных месторождений гидрохимический метод может применяться для решения отдельных частных задач при уточнении перспектив глубоких горизонтов и флангов разведуемых рудных полей, путем опробования всех возможных проявлений природных вод.
§ 251. На подстадии "Региональные геофизические работы масштаба 1:200 000" гидрохимическое опробование водоисточников может способствовать повышению полноты и достоверности геологической интерпретации геофизических данных. В ряде случаев эффективно их комплексирование с атмохимическим методом. Число пунктов гидрохимического опробования на этой подстадии не регламентируется.
§ 252. Главной задачей гидрохимических поисков на подстадии "Региональная геологическая съемка масштаба 1:200 000 с составлением региональных прогнозных карт" является выявление перспективных площадей для постановки более детальных работ. Гидрохимические поиски на этой подстадии проводятся в масштабе 1:200 000, как правило, в тесном комплексе со шлиховым и литохимическим опробованием по потокам рассеяния, а также геофизическими исследованиями. В первую очередь на каждом опробуемом водопункте производят определение таких гидрохимических показателей, как рН, , сумма металлов, , , , , и . В лабораторных условиях концентраты проб воды анализируются приближенно-количественным спектральным анализом на широкий комплекс элементов-индикаторов оруденения. Число точек опробования на 1 на данной подстадии регламентируется (см. § 254).
§ 253. На подстадии "Геологическая съемка масштаба 1:50 000 (1:25 000) с составлением крупномасштабных карт" задачей гидрохимических поисков является обнаружение водных ореолов рассеяния рудных месторождений. Работы ограничиваются площадями, выделенными на предыдущей подстадии в качестве перспективных, и проводятся в масштабе 1:50 000 или 1:25 000 в зависимости от сложности геологического строения участков работ.
§ 254. Минимальное число опробуемых водопунктов при площадных гидрохимических поисках определенного масштаба зависит от сложности геологического строения и ландшафтно-геохимических условий и определяется по табл. 7.
Таблица 7
Густота сети опробования природных вод при гидрохимических поисках различных масштабов
Масштаб |
Число пунктов опробования на 1 в зависимости от сложности геологического строения и ландшафтно-геохимических условий |
||
простые |
средние |
сложные |
|
1:200 000 |
0,1 |
0,15 |
0,2-0,4 |
1:50 000 |
1,1 |
1,7 |
1,5-2,0 |
1:25 000 |
2,3 |
3,4 |
4-5 |
1:10 000 |
Опробуются все водопункты при расстоянии между ними не более 100 м, если это условие невозможно выполнить, поиски данного масштаба проводиться не могут |
§ 255. При отсутствии необходимого числа естественных водопроявлений на поверхности и при неглубоком расположении уровня подземных вод (до 1 м) возможно их искусственное вскрытие. Отобранные пробы воды и их концентраты с помощью различных сорбентов и соосадителей спектральным методом анализируются на основные элементы-индикаторы, входящие в поисковую гидрохимическую ассоциацию, выделенную как наиболее информативную при опытно-методических работах.
§ 256. На всех стадиях и подстадиях гидрохимические поиски целесообразно сочетать с исследованиями микрокомпонентного состава минеральных, особенно углекислых термальных вод, приуроченных к глубоким тектоническим нарушениям. Эти воды, как правило, обогащены разнообразным комплексом легколетучих микрокомпонентов (мышьяк, бор, фтор, ртуть, литий, рубидий, цезий и др.).
Нумерация параграфов приводится в соответствии с источником
§ 258. На подстадии "Глубинное геологическое картирование с прогнозированием полезных ископаемых" гидрохимические работы являются обязательными в общем комплексе геохимических и геофизических исследований. Опробованию подвергаются воды всех буровых скважин на протяжении всего периода их бурения. Подлежат обязательному гидрохимическому опробованию также все источники подземных вод. Порядок и способы опробования должны соответствовать требованиям § 270.
§ 258. Детальное гидрохимическое опробование масштаба 1:10 000 имеет преимущественное значение в закрытых районах с мощным чехлом экранирующих горных пород, снижающих эффективность проведения других видов геохимических поисков. Комплекс аналитических определений и операций остается тем же, что и для масштаба 1:25 000, но преимущественное внимание уделяется компонентам, являющимся поисковыми признаками прежде всего этого конкретного типа оруденения.
§ 259. При невозможности обеспечить необходимую густоту сети опробования как в целом на площади поисков, так и на отдельных ее участках, меняется масштаб поисков, и на планах гидрохимического опробования соответственно выделяются площади проведения гидрохимического опробования различных масштабов.
В случаях, когда для достижения необходимой густоты гидрохимического опробования необходима проходка шурфов или буровых скважин, экономическая эффективность таких работ должна быть обоснована соответствующими расчетами и предваряться специальными опытно-методическими работами на ограниченной площади.
§ 260. На подстадии "Детальные поиски с определением прогнозных ресурсов на конкретных участках" площадные гидрохимические поиски проводятся в масштабе 1:10 000 при условиях, указанных в § 248, при наличии достаточного числа водопунктов и доказанном преимуществе гидрохимического метода для конкретных участков поисков. В большинстве случаев гидрохимические работы на данной подстадии являются только вспомогательными и дополнительными при проведении литохимических поисков масштаба 1:10 000-1:5000. Результаты гидрохимического опробования данной подстадии используются главным образом при интерпретации литохимических аномалий, связанных со скрытым оруденением, или определении типа минерализации рудоносных структур, выявленных геофизическими работами.
§ 261. На подстадии "Поисково-оценочные работы с оценкой выявленных проявлений" площадные гидрохимические поиски не проводятся. Гидрохимическое опробование на данной подстадии используется иногда для дополнения материалов изучения первичных литохимических ореолов в типе и частично масштабе скрытого оруденения путем опробования трещинных вод, поступающих с глубоких горизонтов или флангов оцениваемого рудопроявления. Для той же цели гидрохимический метод может применяться и на всех стадиях разведки месторождений полезных ископаемых.
2. Опытно-методические работы
§ 262. Опытно-методические работы должны предшествовать проведению гидрохимических работ в производственных масштабах во всех случаях, когда отсутствуют достоверные данные для обоснованного выбора методики таких работ и нет достаточных материалов об условиях и эффективности их применения. Опытно-методические работы следует продолжать и в ходе производственных гидрохимических поисков в целях совершенствования методики их проведения.
§ 263. Опытно-методические гидрохимические работы должны базироваться на материалах районирования территории по условиям проведения геохимических поисков, включающих необходимые данные о ее геологических, гидрогеологических и ландшафтно-геохимических особенностях.
§ 264. Первоочередными задачами опытно-методических гидрохимических работ являются:
1) определение состава, размеров и контрастности водных ореолов известных месторождении и рудопроявлений;
2) выяснение взаимосвязи водных и литохимических ореолов известных месторождений;
3) определение комплекса гидрохимических поисковых признаков искомого типа месторождений, а также значений фоновых и аномальных концентраций основных элементов-индикаторов в водных ореолах и потоках рассеяния;
4) выяснение зональности водных ореолов;
5) определение типа гидрохимических аномалий, не связанных с рудными телами;
6) выбор местоположения и необходимого числа водопунктов для проведения режимных наблюдений;
7) выбор оптимальной сети опробования;
8) установление наиболее информативных водоносных горизонтов опробования;
9) определение режима водных ореолов.
3. Отбор проб
§ 265. Отбор проб воды в емкости с целью отправки ее в стационарные (полустационарные) лаборатории для определения микроэлементов производится в основном при работах крупных (1:10 000 и крупнее) масштабов или опытно-методических работах. При работах в средних и особенно мелких масштабах основное внимание уделяется определению компонентов непосредственно у источника или в полевом лагере, а вместо проб воды чаще отбираются концентраты на основах модифицированных углей, сульфида кадмия или гидроокиси алюминия; в емкости с целью отправки в лабораторию, как правило, отбираются только пробы воды на общий анализ.
Отбор гидрохимических проб следует производить:
а) из источников подземных вод;
б) из поверхностных вод (реки, ручьи, болота, мочажины, озера, пруды);
в) из скважин, колодцев, канав, шурфов, штолен, шахт и других горных выработок.
При опробовании следует учитывать генетическую природу исследуемых вод (грунтово-трещинные, грунтово-поровые воды рыхлых отложений, пластово-трещинные, трещинно-жильное, рудничные и др.). Из поверхностных потоков наибольший интерес представляют те, в питании которых ведущая роль принадлежит подземным водам. Максимальную информативность часто имеют пробы из поверхностных потоков, образующихся на участках выклинивания грунтовых вод, где сохраняются многие их гидрохимические характеристики. При гидрохимическом опробовании болот наиболее эффективные результаты дает отбор проб из луговых (низинных) их разновидностей, а также из болот и мочажин, расположенных на склонах.
§ 266. Отбор проб производят в стеклянные или пластмассовые (полиэтиленовые, хлорвиниловые и пр.) бутылки в количестве, необходимом для выполнения нужных определений с требуемой чувствительностью. Использование посуды, содержащей оцинкованные или медные детали, запрещается. Основным условием, которое необходимо соблюдать при отборе проб воды, являются чистота посуды, пробок и герметичность укупорки.
Стеклянную посуду для отбора проб воды моют 5%-ным раствором соляной кислоты, затем ополаскивают сначала простой, а потом не менее 2 раз дистиллированной водой и закрывают хорошо подогнанной корковой или резиновой пробкой. Корковые пробки перед употреблением необходимо прокипятить. Резиновые пробки предварительно обрабатывают двукратным кипячением в 5%-ной соляной кислоте в течение 20-30 мни (каждый раз в новой порции кислоты) и последующим кипячением в 5%-ном растворе соды в течение 5-10 мин, затем промывают дистиллированной водой.
§ 267 Перед взятием пробы воды бутылки и пробки необходимо не менее 2 раз сполоснуть водой, отбираемой на анализ. При отборе пробы нужно следить за тем, чтобы в нее не попали посторонние частицы (ил, растительность и т.д.). Пробы воды, которые берут для определения меди, свинца, цинка и других металлов, непосредственно на месте отбора после определения рН подкисляют соляной кислотой, проверенной на безметальность, из расчета 3 мл соляной кислоты на 1 л воды. Пробы на Ag и Hg подкисляют таким же образом серной (1:1) кислотой из расчета 3 мл серной кислоты на 1 л воды. Пробы воды на сухой остаток для спектральных определений также подкисляют безметальной серной кислотой.
Заливать пробку парафином или другими веществами не рекомендуется ввиду возможных загрязнений пробы при вскрытии бутылки. Заливку пробок допускают только для проб с газирующей водой, предназначаемых для отправки в стационарную лабораторию. На каждую пробу составляют этикетку, которую привязывают к горлышку бутылки или полиэтиленовой фляжки.
Отбор проб из источников производится в местах наиболее сосредоточенного тока воды либо в бутылку непосредственно, либо с помощью фарфоровой или эмалированной кружки. Если перед отбором пробы производилась расчистка источника, пробу следует брать только после полного осветления воды, а при устойчивой мути необходимо ее фильтровать.
§ 268. В процессе водоотбора проводят следующие наблюдения и измерения:
а) устанавливается геоморфологическое положение источника;
б) описывается литологический состав и характер трещиноватости отложений, к которым приурочен выход подземных вод; обращается особое внимание на участки с рудной минерализацией;
в) определяются тип водопроявления и, по возможности, питающий его водоносный горизонт;
г) описываются условия выхода воды на поверхность;
д) измеряются дебит источника, температура воды и воздуха;
е) описываются физические свойства воды, отмечается наличие и примерный состав спонтанных газов;
ж) описываются осадки из источника и отбираются их образцы;
з) при наличии каптажа производится его описание; особое внимание обращают на материалы, применяемые для каптажа, в целях определения возможности заражения вод его материалами.
§ 269. Отбор проб из поверхностных потоков производят в местах наиболее спокойного течения, на участках возможного выклинивания подземных вод.
В небольших водоемах отбирают две-три пробы. Крупные пруды и озера характеризуются либо единичными пробами, либо серией проб, отобранных по профилям. Очаги разгрузки подземных вод выявляются по температуре и изменениям рН. Небольшие болота характеризуются единичными пробами. В болотах, имеющих широкое площадное распространение, пробы отбирают по сетке, соответствующей детальности поисков. При выборе пунктов отбора проб отдают предпочтение местам возможного притока подземных вод. Отбор проб из заболоченных участков ведут из наиболее глубоких мочажин с тем, чтобы не захватить пленок, плавающих на поверхности, и ила со дна.
При опробовании поверхностных вод производят: а) описание гидрогеологических условий района; б) измерение расходов потоков и температуры воды в них; в) описание физических свойств отобранной воды.
§ 270. При гидрохимическом опробовании буровых скважин для установления представительной глубины отбора проб воды и выявления основных водоносных горизонтов или обводненных трещиноватых зон производят поинтервальное опробование наиболее глубоких скважин. Отбор проб из самоизливающихся скважин проводят непосредственно из струн. Если такие скважины оборудованы трубопроводом с краном, то перед взятием пробы необходимо выпустить воду из трубопровода.
В случае отсутствия самоизлива необходима прокачка скважины. Откачку из скважин при гидрохимических поисках производят для того, чтобы удалить из скважины промывочную жидкость и получить незагрязненную подземную воду. От обычных гидрогеологических откачек эти откачки отличаются кратковременностью. Целесообразное время откачки зависит главным образом от водоотдачи вскрытого водоносного горизонта, а также интенсивности откачки и контролируется графиком содержания одного или нескольких анионов. Графики составляют по данным химического анализа проб воды, отбираемых во время откачки. Графики изменения химического состава вод необходимо рассматривать совместно с другими гидрогеологическими графиками (расхода, уровня и т.д.). Отбор проб из несамоизливающихся скважин следует производить антикоррозийными и герметичными пробоотборниками.
Полный комплекс наблюдений, необходимых для интерпретации данных гидрохимического опробования буровых скважин, включает:
а) характеристику вскрываемого скважиной геологического разреза (по данным геологической документации);
б) измерение глубины установившегося уровня воды;
в) измерение дебита воды (в случае самоизлива и при откачках);
г) измерение температуры вод;
д) установление конструкции скважины (наличие обсадных труб, закрепленные ими интервалы) и технологии бурения (применение глинистого раствора или чистой воды для промывки);
е) обследование насосного оборудования с целью выявления возможности заражения вод рудными элементами, определяемыми при гидрохимических поисках;
ж) описание физических свойств воды.
§ 271. По условиям отбора проб воды выделяют следующие типы колодцев: а) эксплуатирующиеся (с забором воды ведрами и пр.); б) не эксплуатирующиеся; в) оборудованные насосами.
Из эксплуатирующихся колодцев воду отбирают без предварительных откачек. Не эксплуатирующиеся колодцы опробуют только при невозможности использования для отбора проб других водопроявлений. В этих случаях их опробуют после предварительной откачки до полной смены воды колодца на свежую. При отборе воды из колодцев, оборудованных насосами, необходимо произвести смену воды в трубах. Отбор проб оцинкованными ведрами запрещается. Опробование колодцев сопровождают тем же комплексом наблюдений, что и опробование естественных источников подземных вод, дополняя описанием способа водозабора, глубины колодца, материала его крепления, метода отбора и установившегося уровня воды.
§ 272. Отбор проб воды в подземных горных выработках на рудниках и разведуемых месторождениях можно производить из капежей, водопритоков шпуров, опережающих скважин и других водопроявлений. Отбор проб из капежей производят с помощью стеклянной воронки и резинового шланга. Опробование остальных водопроявлений осуществляется аналогично опробованию водопроявлений на поверхности. Отбор проб воды из поверхностных горных выработок производят так же, как и из колодцев, с соблюдением необходимых предосторожностей против смешивания с поверхностной (дождевой) водой.
§ 273. Первичными документами пробоотбора являются:
а) записи в полевой книжке (см. прил. 17);
б) топографические карты и маркшейдерские планы с нанесенными на них пунктами отбора проб и абрисы глазомерных съемок;
в) паспорт на пробу (см. прил. 16).
§ 274. Для районов с высокой интенсивностью водообмена и быстрым подъемом уровня грунтовых и поверхностных вод (горные районы гумидной зоны, районы многолетней мерзлоты и т.п.) концентрации компонентов, характеризующие гидрохимические поисковые признаки, могут значительно колебаться во времени. С целью определения этих колебаний и установления на этой основе оптимальных сроков опробования проводят режимные гидрохимические наблюдения, обычно в составе опытно-методических работ. В сеть режимных наблюдений включают пять - семь водопунктов (источники, ручьи, иногда скважины, штольни), характеризующих наиболее типичную гидрохимическую аномалию и участки вне влияния рудных тел. Гидрохимические режимные наблюдения должны охватывать весь период проведения гидрохимических поисков. В тех случаях, когда это возможно, следует организовать также наблюдения в течение всего календарного года. Опробование режимных точек проводят в соответствии с требованиями, предъявляемыми к опробованию водопунктов при гидрохимических поисках. По данным режимных наблюдений строят графики изменения концентраций компонентов во времени и вводят поправки в фоновые и аномальные концентрации с учетом влияния гидрометеорологического фактора.
§ 275. Пробы, предназначенные для отправки в стационарные лаборатории, хранят в прохладном помещении, защищенном от прямых солнечных лучей, герметически укупоренными. Для транспортировки проб в бутылках целесообразно использовать специальные ящики с гнездами и крышками, применяя для упаковки опилки, сено или другие материалы.
4. Анализ проб
§ 276. Предварительное определение производительности, стоимости и необходимого для анализа и концентрирования объема воды позволяет оценить экономическую эффективность выбранного метода. Характеристика аналитических методов, применяемых в настоящее время при анализе гидрохимических проб, приводится в прил. 20, 21 и 22.
§ 277. В целях исключения транспортировки больших объемов воды в полевых условиях используются различные методы группового концентрирования проб воды с помощью разнообразных сорбентов неорганического и органического происхождения. Наиболее широкое распространение получили: метод соосаждения рудных элементов с гидроокисью алюминия в присутствии сернистого натрия, метод соосаждения с сульфидом кадмия в присутствии ионов окисного железа или диэтилдитиокарбамата натрия, метод сорбции на активированном угле, ионно-обменных смолах и других смешанных органо-минеральных сорбентах-комплексообразователях (см. прил. 23).
5. Интерпретация результатов
§ 278. Интерпретацию данных гидрохимического опробования следует начинать в полевых условиях с учетом общих гидрогеологических и ландшафтно-геохимических особенностей района поисков.
Необходимо учитывать, что повышение содержаний отдельных легко мигрирующих компонентов происходит не только под влиянием разрушающихся рудных тел, но и вследствие увеличения общей минерализации подземных и поверхностных вод в направлении стока. Иногда колебания содержаний компонентов за счет изменения общей минерализации вод делают интерпретацию результатов гидрохимических поисков затруднительной. В этих случаях рекомендуется устанавливать зависимость величин отношений отдельных компонентов между собой от общей минерализации. Наиболее употребительными отношениями являются: ; ; ; Zn/M; Cu/M; В/С; Me/C; Cu/Zn; K/Rb, где M - общая минерализация воды в точке отбора пробы; С - общий углерод; Me - рудный элемент. Рассчитанные отношения целесообразно наносить на гидрохимическую карту и профили.
Графики зависимостей содержаний рудных компонентов от общей минерализации и других параметров строят вначале по результатам опробования участков, заведомо лишенных рудопроявлений. В дальнейшем по положению на графике остальных точек исследуемого района выясняют степень их аномальности. Выявленные таким образом точки с аномальными содержаниями компонентов наносят на карту и они служат предварительным основанием для оконтуривания гидрохимических аномалий.
§ 279. При оконтуривании гидрохимических аномалий необходимо учитывать, что контур гидрохимической аномалии должен соответствовать направлению стока подземных или поверхностных вод, а также возможность проявления аномалий в разных генетических типах вод.
§ 280. Существование зональности в распределении химических элементов в пределах гидрохимических аномалий требует при их интерпретации выделения участков, характеризующихся различными ассоциациями элементов-индикаторов, а также участков, для которых аномальные значения одного или нескольких гидрохимических признаков особенно контрастны. Для этой цели проводят контуры, ограничивающие распространение водных ореолов рассеяния основных элементов-индикаторов, аномальных значений рН, температуры и других параметров.
Посте оконтурнвания гидрохимических аномалий производят их предварительную полевую разбраковку по ассоциациям гидрохимических признаков и контрастности.
Наиболее ответственный этап интерпретации - отбраковка безрудных аномалий, возникновение которых может быть обусловлено специфичными для разных районов причинами.
§ 281. Выяснение природы рудных аномалий и связи гидрохимических аномалий с рудными телами производят на основании учета:
1) общей геологической и металлогенической ситуации;
2) гидрогеологической обстановки (направления движения подземных и поверхностных вод);
3) зональности гидрохимической аномалии;
4) особенности распределения элементов-индикаторов в зависимости от ландшафтно-геохимических условий исследуемой территории;
5) контрастности гидрохимических аномалий;
6) ассоциаций рудных компонентов, составляющих гидрохимическую аномалию.
Большую помощь при решении этих вопросов может оказать построение гидрохимических профилей, совмещенных с геологическими. Профили следует строить как по потоку подземных и поверхностных вод, так и вкрест его. Установление природы рудных аномалий целесообразно вести непосредственно в процессе полевых исследований по мере накопления материалов и после осмотра их на местности. Осмотр должен охватывать как участок самой гидрохимической аномалии, так и примыкающие площади, откуда возможен сток поверхностных и подземных вод, участвующих в питании аномальных вод.
§ 282. В результате гидрохимических работ должны быть составлены карты гидрохимических аномалий и перспективных участков. Гидрохимические аномалии при этом выделяются по сумме или произведению основных элементов-индикаторов, что значительно увеличивает их контрастность. При составлении сводной карты гидрохимических аномалий вначале производится выделение гидрохимических аномалий по всем элементам, являющимся гидрохимическими поисковыми признаками искомого типа месторождений. Для этого оконтуривают участки, отличающиеся аномальными концентрациями всего комплекса элементов, а в пределах каждой аномалии выделяют зоны, характеризующиеся повышенными концентрациями отдельных элементов.
После этого производится отбраковка безрудных аномалий и выделение рудоперспективных гидрохимических аномалий по ассоциациям поисковых признаков и контрастности.
§ 283. Карта гидрохимических аномалий должна сопровождаться гидрохимическими профилями, пересекающими площади аномалий. Целесообразно в зарамочном оформлении карты приводить краткую характеристику рудоперспективных гидрохимических аномалий (гидрохимические признаки, фоновые и аномальные значения содержаний элементов-индикаторов).
§ 284. Карту гидрохимических аномалий, на которой выделяются перспективные участки, строят на геологической основе. При большом числе перспективных участков должны быть выделены первоочередные участки для проверки их другими геохимическими или иными методами.
§ 285. Во время камеральных работ производят детализацию и уточнение полученных результатов, окончательное оформление карт и составление текста отчета о проведенных работах.
§ 286. При интерпретации результатов гидрохимических работ применение математических методов и ЭВМ повышает надежность интерпретации гидрохимических аномалий. Рекомендуется производить расчет коэффициентов корреляции (рис. 10), построение многомерных полей и поверхностей тренда.
§ 287. Выявление информативного комплекса гидрохимических признаков оруденения начинается с выбора поисковых признаков, несущих необходимые сведения о различиях между рудоперспективными и безрудными объектами.
§ 288. В целях ускорения и повышения объективности оконтуривания на картах водных ореолов с аномальными концентрациями рудных компонентов в водах и породах целесообразно иногда применять тренд-анализ, исключающий необходимость предварительного вычисления фоновых и аномальных значений элементов-индикаторов. Трендовые поверхности осредняют зависимость между свойствами картируемых признаков и их положением в пространстве. Наилучшее приближение достигается при соблюдении однородности гидрогеологических условий опробования. Поэтому метод выявления аномалий с помощью построения карт трендовых поверхностей дает достаточно надежные результаты при обработке данных наблюдений, характеризующих единое гидрохимическое поле с однородными гидрогеологическими условиями, которые наблюдаются чаще всего при поисках скрытого оруденения.
§ 289. В случае построения карт трендовых поверхностей при обработке результатов гидрохимических поисков в сильнорасчлененных горных складчатых областях с разнородными гидрогеологическими условиями необходимо предварительно расчленить район поисков на отдельные однородные гидрохимические поля.
§ 290. В результате построения карт мультипликативных аномалий элементов-индикаторов контрастность аномалий увеличивается. На картах, построенных этим методом, при правильном учете направления движения вод и других гидрогеологических параметров (скорость фильтрации - диффузии и т.п.) удается более точно определять местоположение и природу источников рассеяния рудных элементов.
§ 291. Участок залегания рудного тела, как правило, располагается в пределах внутренней зоны водного ореола, которая более приближена к крутопадающим рудным телам и смещается значительно ниже по потоку от пологозалегающего рудного тела. При определении участка залегания рудного тела по зональности выявленных водных ореолов рассеяния вычисляются отношения содержаний основных элементов-индикаторов и устанавливается характер их изменения.
§ 292. О степени окисляемости погребенных рудных тел и их примерном составе можно судить по соотношению в водах основных рудообразующих металлов (Zn/Cu; Рb/Cu; и др.), величинам рН, Eh, . В ореольных водах слабоокисляющихся рудных тел эти отношения в несколько раз ниже, чем в водах интенсивно окисляющихся залежей.
Биогеохимические методы поисков
1. Условия применения
§ 293. Сущность биогеохимических методов поисков заключается в использовании в качестве поисковых признаков аномалий, выявляемых в результате опробования биологических объектов биосферы. Практическое значение для биогеохимических поисков в настоящее время имеет изучение геохимических аномалий элементов-индикаторов только в растениях, благодаря стабильному положению этих биообъектов на местности.
§ 294. Применение биогеохимических методов поисков целесообразно только в таких ландшафтно-геохимических условиях, где этот метод имеет преимущества в сравнении с литохимическими поисками, что должно быть доказано в каждом конкретном районе опытно-методическими работами и расчетом экономической эффективности.
§ 295. Важным условием применения биогеохимических методов поисков является опробование безбарьерных или практически безбарьерных, как правило, широко распространенных видов растений и их частей. Когда таких видов растений на площади поисков нет, допускается опробование объектов, концентрации элементов-индикаторов в которых превышают их минимально-аномальные значения в 10-30 раз.
Из числа равноценных по информативности биообъектов для опробования выбираются такие, которые обеспечивают большую глубинность выявления оруденения. Это устанавливается с помощью специальных опытно-методических работ по определению глубинной информативности различных видов и частей растений. В первом приближении для этого используются данные о глубинах корневых систем широко распространенных растений, приведенные в прил. 12.
В лесных ландшафтах Сибири наиболее информативными на большое число элементов являются корка различных видов березы, опробковевшие шишки сосны с лесного полога и внешние слои корки стволов различных видов лиственницы и кедра сибирского (см. прил. 13). Нижние части стеблей рододендрона даурского и таволги средней обеспечивают наибольшую глубинность опоискования закрытых территорий на молибден и рекомендуются для детальных поисков районов и участков, перспективных на этот элемент. В Казахстане и Узбекистане удовлетворительные результаты даст опробование надземных частей различных видов полыни, которое обеспечивает глубинность опоискования территорий на полиметаллы, золото, медь, молибден и редкие элементы порядка 10-50 м, а в наиболее благоприятных условиях свыше 100 м. Поскольку надземные части практически всех видов травянистых растений неинформативны на фтор, использование этого элемента в качестве индикатора флюоритовых, криолитовых и других фторосодержащих месторождений в степных ландшафтах практически невозможно. Как и при литохимических поисках, предпочтение при использовании элементов-индикаторов отдается тем из них, определение которых возможно методами экспрессного спектрального анализа.
§ 296. Биогеохимические работы при поисках могут быть эффективны только при наличии неглубоких и для питания растений минералогически благоприятных руд и их первичных или вторичных ореолов. Месторождения с редкими гнездами труднорастворимых в зоне гипергенеза минералов обычно отчетливыми биогеохимическими ореолами рассеяния не сопровождаются.
§ 297. Применение биогеохимического метода при поисках может быть целесообразным в следующих районах, выделяемых путем анализа карт районирования территорий по применимости различных геохимических методов:
- площади развития зон окисления и кор выветривания с полностью выщелоченными с поверхности вторичными литохимическими ореолами рассеяния, характерными для элементов активных водных мигрантов в условиях современных или древних гумидных зон и замедленной денудации;
- площади неглубоко погребенных вторичных лито- и гидрохимических ореолов рассеяния при наличии покрова аллювиально-пролювиальных, ледниковых и других дальнеприносных отложений ограниченной мощности (2-10 м) в условиях гумидной и умеренно влажной зон, а также на протяженных склонах и в долинах с литохимическими ореолами, погребенными под склоновыми рыхлыми образованиями всех природных зон с растительным покровом;
- площади погребенных вторичных лито- и гидрохимических ореолов рассеяния при наличии покрова дальнеприносных, в том числе песчаных отложений эолового и древнеаллювиального происхождения умеренной мощности (до 30 м, иногда до 50-80 м), в условиях сосновых боров южной тайги, сухих степей, пустынь и полупустынь аридной зоны при наличии растений с глубокопроникающими корневыми системами;
- заболоченные территории при неглубоком (2-10 м) залегании рудовмещающих горных пород, руд и их вторичных литохимических ореолов рассеяния, в том числе при наличии многолетней мерзлоты;
- площади развития крупноглыбовых курумовых осыпей;
- площади развития растительного покрова, для которого доказано, что литохимические поиски требуют отбора проб на глубинах 1-5 м и более.
Кроме того, биогеохимическое опробование может быть эффективным в зимний период. Так, при промерзании болот их проходимость повышается, что облегчает проведение поисков.
§ 298. Применение биогеохимических методов обычно нецелесообразно:
- в горных, активно денудируемых районах любых климатических зон, а также в других районах, для которых характерны выходящие на поверхность первичные и вторичные литохимические ореолы;
- в районах, где месторождения полезных ископаемых и их закрытые лито-, гидро- и атмохимические ореолы рассеяния залегают на большой глубине, заведомо превышающей возможность их обнаружения по биогеохимическим ореолам рассеяния;
- на площадях, лишенных растительного покрова или видов растений, обеспечивающих проведение информативного биогеохимического опробования;
- при поисках руд, элементы-индикаторы которых входят в состав трудно-растворимых крупных кристаллов, зерен или плотных агрегатов и недоступны корням растений.
§ 299. Биогеохимический метод может применяться в комплексе с другими методами или самостоятельно на стадии региональных геологосъемочных и геофизических работ и на стадии поисков месторождений полезных ископаемых. Конкретные площади проведения биогеохимических работ определяются на основании районирования территории поисков по условиям применения геохимических методов.
§ 300. На подстадии региональных геофизических работ масштаба 1:200 000 могут быть осуществлены только опытно-методические биогеохимические исследования.
§ 301. На подстадии региональной геологической съемки масштаба 1:200 000 с составлением региональных прогнозных карт биогеохимический метод должен применяться только на тех площадях, где доказано его преимущество в сравнении с литохимическими.
§ 302. При проведении геологической съемки масштаба 1:50 000 (1:25 000) с составлением крупномасштабных карт биогеохимическое опробование может осуществляться в комплексе с литохимическим с соблюдением условий § 301 настоящей инструкции.
§ 303. На подстадии глубинного геологического картирования с прогнозированием полезных ископаемых биогеохимическое опробование может быть полезным главным образом при определении мест заложения буровых скважин и должно быть завершено до составления проекта буровых работ.
§ 304. На стадии поисков месторождений полезных ископаемых площадное биогеохимическое опробование, как правило, должно проводиться только на подстадии общих поисков с выделением перспективных площадей и заключаться главным образом в детализации выявленных на предыдущей стадии биогеохимических аномалий. Однако, если биогеохимические работы на предыдущей стадии не проводились и имеются площади, где их проведение целесообразно, то следует провести биогеохимическое опробование масштаба 1:50 000 до начала или в начале осуществления других поисковых работ данной подстадии.
§ 305. На подстадиях детальных поисков и поисково-оценочных работ площадное биогеохимическое опробование проводится для детализации аномалий, установленных в процессе работ предшествующих подстадий обычно с целью выявления скрытого на глубине оруденения.
§ 306. При отсутствии опробуемых видов растений на точке, соответствующей сети пробоотбора, биогеохимические пробы могут отбираться на небольшом удалении от точки (не более 1/3 шага опробования). Пункт биогеохимического опробования представляет собой площадку постоянного размера с радиусом, не превышающим трети расстояния между точками сети опробования (в тех случаях, когда биогеохимические пробы составляются из нескольких экземпляров растений одного или нескольких видов).
2. Опытно-методические работы
§ 307. При организации биогеохимических работ в новых районах или при необходимости поисков полезных ископаемых, эффективность выявления которых биогеохимическими методами в конкретных ландшафтно-геохимических условиях не известна, проведение опытно-методических работ является обязательным.
§ 308. Опытно-методические работы имеют целью решение следующих задач:
- выбор высокоинформативных безбарьерных и практически безбарьерных по отношению к основным элементам-индикаторам видов и частей растений, пригодных для систематического опробования в конкретных ландшафтно-геохимических условиях;
- сопоставление результатов биогеохимического опробования различных биологических объектов (различных частей широкораспространенных растений, их ветоши, опада, растительной подстилки, мохово-лишайникового покрова и торфа) с лито-, гидро- и атмохимическими ореолами на дневной поверхности и на различных глубинах рыхлого покрова и коренных горных пород с целью определения видов геохимического опробования, имеющих наибольшую геологическую информативность при наименьших затратах;
- определение биогеохимических параметров, необходимых для интерпретации и введения поправок на разнородность биогеохимических проб и время опробования молодых растущих частей растений, главными из которых являются растительно-почвенный коэффициент, необходимый для увязки биогеохимических и литохимических данных;
- определение глубинности биогеохимического метода поисков в типичных ландшафтных условиях района работ.
3. Отбор проб
§ 309. Для биогеохимического опробования используются наиболее информативные безбарьерные или практически безбарьерные части широко распространенных многолетних растений, каковыми, например, являются кора, ветви, хвоя и листья сосны, лиственницы, кедра, пихты, ели, березы, ивы и осины.
§ 310. При необходимости получения дополнительной информации можно производить опробование на точке наблюдения не одного, а нескольких (двух-трех) биологических объектов растений, каждый из которых дает определенную информацию о тех или иных элементах-индикаторах. Необходимое число проб растений, отбираемых на точке наблюдения, должно обосновываться опытно-методическими работами.
§ 311. При опробовании растений в зоне действия промышленных предприятий необходимо учитывать возможное наличие помех от пыли и загрязнения растений газообразными и легколетучими производственными отходами таких предприятий.
§ 312. При опробовании культивируемых растений необходимо учитывать состав применявшихся при их выращивании удобрений.
§ 313. При опробовании внешних слоев корки стволов деревьев существенное влияние на результаты могут иметь различия толщины отбираемых слоев, особенно загрязнение пробы материалом более глубоких слоев коры, а также наличие неоднородностей в верхних частях корки, например черных "бородавок" и пятен у корки березы (бересты), глубоких трещин у корки сосны и лиственницы и т.д. Подобные помехи должны исключаться с помощью максимальной стандартизации опробуемого материала. Отбор проб корки стволов деревьев целесообразно сочетать с их измельчением, что осуществляется стесыванием корки тонкими слоями или использованием специальных пробоотборников.
§ 314. Опробование травянистых растений проводится, как правило, путем отбора всей надземной части на высоте более 5-10 см для исключения загрязнения проб минеральными частицами почв. Иногда предпочтительнее опробовать не живые зеленые многолетние травянистые растения, а их ветошь, а в некоторых случаях определенные части стеблей (нижние узлы, нижние или верхние части стеблей). Подобная методика обычно повышает достоверность опробования, обеспечивая высокую степень однородности пробы, но приводит часто уменьшению ее объема, что усложняет аналитические работы. Целесообразно опробовать определенные, наиболее информативные надземные части травянистых растений, а в некоторых случаях и их корни, являющиеся обычно высокоинформативными на широкий комплекс элементов-индикаторов оруденения. Решение этих вопросов требует предварительного проведения опытно-методических работ.
§ 315. В тех случаях, когда на исследуемой площади наблюдается смена растительных ассоциаций (например, перемежаемость участков, занятых лесом, степной растительностью, пашнями, болотами и т.п.), которая делает невозможным изучение стандартных биологических объектов, вводятся поправки на разнородность биообъектов при обработке и интерпретации результатов биогеохимического опробования.
§ 316. Для устранения влияния фаз вегетации растений на содержание элементов-индикаторов оруденения в изучаемых пробах опробование надземных частей травянистых растений, а также листьев деревьев и кустарников на поисковом участке следует производить в течение короткого периода (не более двух-трех недель). Если проведение опробования в течение такого отрезка времени не возможно, влияние вегетационных изменений исключают следующими приемами:
а) площадь поисков делят на участки такого размера, опробование которых может быть проведено за две-три недели. Обработку аналитических результатов (определение фоновых и аномальных содержаний, построение карт изоконцентраций и графиков) производят в дальнейшем раздельно для каждого участка;
б) для участков с одинаковыми ландшафтно-геохимическими условиями в пределах фона и аномалий выбирают однородные контрольные участки, которые подвергают периодическому (с интервалом две-три недели) опробованию с целью определения поправок на время опробования;
в) при биогеохимическом опробовании старых частей растений, состоящих в основном из отмерших клеток (корка стволов деревьев, 2-8-летние отрезки ветвей деревьев и кустарников, ветошь травянистых растений, шишки сосны и лиственницы на лесной подстилке), или опробовании любых частей растений в период их относительного покоя влияние времени отбора проб практически исключается.
§ 317. На содержание некоторых элементов-индикаторов в листьях деревьев и кустарников и надземных частей травянистых растений иногда оказывает существенное влияние выщелачивание их интенсивными и продолжительными дождями. В таких случаях рекомендуется прекращение отбора проб на время дождей и два-три дня после их окончания. Существенное выщелачивание элементов-индикаторов оруденения дождями наблюдается относительно редко и на ограниченное число элементов-индикаторов (железо, цинк, бор, молибден) и имеет практическое значение только при опробовании листьев или надземных частей травянистых растений.
§ 318. В целях достижения достаточного для анализа объема проб растений, включающих строго определенные (стандартные), иногда весьма локальные части (например, внешние 1-3 мм слои корки стволов деревьев или нижние узлы стеблей злаков), допустимо отбирать одну пробу с нескольких растений, расположенных в 1-5 м от точки пробоотбора. Отбирать составные пробы, включающие в себя разные виды или разнородные части растений (например, ветки с листьями, ветви с травами и моховым покровом, травы с моховым покровом и т.д.), не рекомендуется.
§ 319. В аридных районах вследствие трудности отбора достаточных по объему проб из надземных частей травянистых и кустарниковых растений (из-за их малой массы) может оказаться целесообразным опробование корней, масса которых в десятки и сотни раз больше массы надземных частей. Опробование корневых систем растений может существенно увеличить информативность получаемых результатов, так как корни многолетних растений являются безбарьерными по отношению к большинству рудных элементов и характеризуются стабильными во времени содержаниями химических элементов. Однако в таком случае обязательно предварительное разрешение природоохранительных государственных органов, так как повреждение корней при определенных обстоятельствах может нанести непоправимый ущерб экосистемам пустыни. Для исключения загрязнения минеральными частицами пробы корней необходимо промыть водой или очистить другими способами. Следует иметь в виду, что может оказаться целесообразным отбирать не валовые пробы корней, а их определенные наиболее информативные части. Отмывать корни следует быстро и небольшим количеством воды; не допускается длительное их отмачивание.
§ 320. Масса проб определяется количеством материала, необходимого анализов. Достаточной следует считать массу, превышающую величину навески однократного анализа в 3-4 раза, что обеспечивает проведение контрольного анализа и оставление материала для длительного хранения.
Поскольку обычным является анализ золы растений, определение необходимой массы исходных проб ведется из расчета получения необходимых для анализа навесок золы. Приближенная масса сырого вещества биогеохимических проб может быть определена исходя из данных о их влажности и зольности сухого вещества (см. прил. 11) или сырого материала проб. При спектральном анализе методом полного испарения расходуется 30-50 мг золы, что делает необходимым получение 100-200 мг золы в отбор 20-50 г сырого вещества зеленых частей растений, 10-20 г корки стволов деревьев, имеющих влажность 50% и зольность сухого вещества 2-3% (сосны, кедра, пихты и лиственницы), 3-10 г корки стволов деревьев с зольностью 6-10% (ивы и осины), 50-100 г корки стволов с зольностью 0,4-0,6% (березы) и т.д. При спектральном анализе методом просыпки, например на бор и фтор, расходуется 200-300 мг золы, при спектрохимических определениях золота 1-10 г золы, что требует соответствующего увеличения массы исходных биогеохимических проб. Определенную расчетом массу и объем исходных проб следует уточнить опытным путем по первым сериям и строго контролировать их в дальнейшем.
§ 321. При отборе проб корки в нижней части стволов деревьев используются легкие топорики, а при отборе ветвей деревьев и кустарников и надземных частей травянистых растений - садовые ножницы или ножи. Листья и надземные части большинства травянистых растений обрывают руками. Отобранные пробы упаковывают в матерчатые мешочки или, что более удобно, в бумажные пакеты.
§ 322. Биогеохимические маршруты должны сопровождаться ландшафтно-геохимическими, геоботаническими, почвенными и метеорологическими наблюдениями, включающими краткую характеристику элементарного ландшафта, описание местоположения точек наблюдения с учетом рельефа, зарисовку абриса профиля или маршрута с указанием заболоченных участков, границ смены растительных ассоциаций и горных пород, гарей, типов почв. Приводятся также данные об атмосферных осадках и другие дополнительные сведения, которые могут оказаться необходимыми при интерпретации получаемых данных.
§ 323. В большинстве случаев широко распространенные виды растений, особенно древесных, могут быть определены геологами, геохимиками и биогеохимиками при консультации ботаников. Однажды определенный в данной местности вид растения в дальнейшем обычно легко распознают техники-геологи и рабочие. При опробовании видов растений, не известных исполнителям, их следует отбирать в гербарий (коллекционировать) для дальнейших определений ботаниками.
§ 324. Кроме даты отбора проб ведется регистрация обобщенных фенологических фаз растений. Для травянистых растений достаточно выделение следующих фенофаз: а) до цветения, б) цветение, в) созревание семян, г) после отмирания. Для древесных растений: а) сокодвижение, б) набухание почек, в) облиствение, г) цветение, д) созревание семян или плодов, е) осенняя раскраска листьев, ж) листопад, з) после листопада.
§ 325. Отбор проб документируется в полевой книжке единого образца (см. прил. 18). Обязательной документации подлежат: место отбора каждой пробы, вид и часть растения, возраст (диаметр) древесных растений, фенофаза опробуемой особи при отборе зеленых растущих частей, абрис профиля или маршрута с указанием местоположения характерных точек рельефа, смены растительных ассоциаций и почв, а также все другие данные, которые могут быть признаны необходимыми для интерпретации получаемых результатов.
Список видов опробуемых растений (народное название и принятое в ботанике латинское наименование) и их буквенные сокращения или цифровые шифры приводятся на первой странице каждой полевой книжки. При регистрации растений в ходе описания полевого маршрута используются эти сокращения (например, корка сосны - к.с.; надземные части астрагала перепончатого - н.ч.а.п. и т.д.) или шифры (например, корка сосны - 1, надземные части астрагала перепончатого - 25 и т.д.).
§ 326. Обязательным является проведение контрольного опробования растений в объеме не менее 5% от общего числа проб, отбираемых на отдельных поисковых участках. Контрольное опробование должно проводиться как до, так и после получения результатов анализов и построения биогеохимических карт и профилей. Контрольное опробование первого этапа проводится в первую очередь на известных геофизических, литохимических, гидрохимических и других аномалиях, а также на участках, представляющихся наиболее интересными по геологическим, геоботаническим и другим данным. Контрольному опробованию второго этапа (после получения и обработки результатов анализов) подвергаются в первую очередь выявленные биогеохимические аномалии площадного характера, а также наиболее контрастные из точечных аномалий, выявленных при поисках мелкого масштаба. При опробовании зеленых растущих частей растений контрольное опробование должно производиться в одну и ту же стадию вегетации и при одинаковых метеорологических условиях. По данным первичного и контрольного опробования определяют погрешность отбора проб, наличие загрязнения при подготовке их к анализам, выявляют значительные отклонения, связанные с ошибками и нарушениями технологии отбора и правил документации проб.
§ 327. Отбор проб торфа следует производить из нижней части торфяного поля, однако не в самом его основании, где значительная примесь минеральных частиц может внести искажения в картину распределения элементов-индикаторов оруденения. Отбор проб следует производить с помощью почвенных буров. При опробовании следует определять тип торфа (видовой состав торфообразующих растений) и степень его гумификации, которые необходимы для интерпретации данных опробования.
§ 328. Пробы растительной подстилки отбираются с поверхности (после расчистки запыленной части) или с глубины 5-10 см в зависимости от мощности ее слоя. Особое внимание обращается на стандартность опробуемого материала.
4. Обработка и анализ проб
§ 329. Операции промывки, высушивания и специального измельчения исходных проб растений является во многих случаях излишними. Только при значительном, видимом на глаз, запылении пробы растений необходимо промыть ее непосредственно после отбора чистой водой, лишенной заметных содержаний изучаемых элементов-индикаторов. Последнее должно быть проверено специальными определениями как до промывки, так и после нее. Ввиду опасности вымывания элементов промывку ведут быстро, ни в коем случае по оставляя растение в воде длительное время.
§ 330. В большинстве случаев при биогеохимических работах производят анализ золы. Озолению подвергают пробы растений, торфа и растительной подстилки. Показателем достаточно полного озоления является равномерный пепельно-серый, белый, коричневый или иной цвет золы и отсутствие черных углей. Черный или темно-серый цвет растертой золы и значительное уменьшение ее массы прокаливании # являются признаками недостаточного озоления, что является браком.
Озоление ведется в окислительном режиме при свободном доступе воздуха и свободном горении пробы в начале этой операции. Как правило, озоление производится в полевых условиях на базе отряда или партии в специально оборудованном помещении под тягой при хорошей вентиляции в дровяных, жидкотопливных, газовых или электрических печах. В труднодоступных районах с устойчивой ясной погодой озоление проб можно производить на костре. Температура озоления проб может изменяться от 400 до 800°С, но во всех случаях серия проб, отобранная на поисковом участке, должна озоляться в стандартных условиях. Время озоления проб растений изменяется от 20 мин до 4-8 ч; наиболее быстро озоляются листья деревьев и кустарников и надземные части травянистых растений, наиболее медленно - неизмельченные пробы корки стволов и древесина деревьев. Для сокращения времени озолений биогеохимических проб целесообразно повысить температуру до 600-800°С, производить свободное насыпание пробы в тигель и 1-3-кратное перемешивание пробы во время озоления. Перемешивание особенно эффективно после того, когда выгорит основная часть органического вещества.
При озолении проб происходит потеря некоторой части летучих элементов (Мо, V, Ag, U, Zn, В, Au, As, Sb, Bi, Se, Те, Pb, Cd, Tl, Hg), которая имеет наибольшую величину (от 50 до 90%) в неизмельченных пробах ветвей, корней, коры и древесины для Cd, Pb, Tl, Zn, В, As и Bi, а для ртути она составляет даже 90-97%. Это, однако, не препятствует выделению биогеохимических аномалий благодаря примерному постоянству относительной величины таких потерь во всех пробах. Тем не менее при использовании в качестве индикаторов оруденения легколетучих элементов пробы растений до озоления целесообразно измельчать до 3-10 мм, а озоление вести при пониженных (около 400-500°С) температурах.
§ 331. Для обеспечения высокой производительности труда при озолении проб растений бригада должна быть обеспечена тиглями в количестве, равном 3-5-кратному числу одновременно сжигаемых проб. Это дает возможность совмещения операций набивки тиглей, сжигания проб, остывания тиглей, высыпания золы из тиглей и ее просеивания, вымагничивания окалины и растирания. Обязательно использование тиглей из материала, не дающего окалины - жароупорного стекла, кварца, фарфора, керамики, нержавеющей стали, титана и т.д. После предварительной проверки отсутствия элементов-индикаторов оруденения в окалине возможно применение тиглей из стали или черного кровельного железа. Во избежание загрязнения проб должен быть исключен контакт золы с тиглями и ситами из цветных металлов, а также с пылью кернохранилищ и дробильных установок.
§ 332. Для анализа неозоленных проб растений флюоресцентными, рентгеноспектральными, рентгенорадиометрическими, эмиссионными спектральными или другими методами необходимо их предварительное измельчение или брикетирование.
Измельчение корки стволов деревьев целесообразно производить во время отбора путем стесываний ее тонких слоев легким топориком или специальными пробоотборниками. Для обеспечения заданного максимального размера частиц и минимальной массы измельченная проба непосредственно на точке наблюдения просеивается через стальное или алюминиевое сито (0,3-3,0 мм).
Измельчение проб травянистых растений производится после их высушивания в матерчатых мешочках или бумажных пакетах на открытом воздухе или в помещениях у печей, над плитой или в сушильных шкафах. При этом принимаются меры против запыления проб. Крупное измельчение до 3-10 мм производят с помощью садовых ножниц, ножа, секатора и т.п. Сухие листья измельчают руками. Тонкое измельчение (истирание) производят с помощью специальных мельниц типа кофемолок. Для анализа должны использоваться мелкие фракции определенной крупности. Для получения устойчивых результатов анализов все операции измельчения и истирания проб должны производиться в стандартных условиях.
Брикетирование проб позволяет уменьшить их объем и увеличить чувствительность рентгеноспектральных и рентгенорадиометрических определений элементов-индикаторов оруденения. Оно может производиться с помощью прессов и специальных автоматизированных таблеточных или брикетировочных машин. Поскольку достаточного опыта изготовления брикетированных биогеохимических проб в производственных условиях нет, отработка оптимальных вариантов брикетирования должна являться задачей опытно-методических работ.
§ 333. В опытном порядке могут анализироваться и неозоленные биогеохимические пробы. Для обеспечения представительности проб неозоленных растений для анализа используются навески проб 0,3-3,0 г при измельчении до 1-2 мм. Для подобных анализов могут использоваться локальные части растений, безбарьерные к комплексу элементов-индикаторов, например нижние узлы стеблей злаков, черные пятна и "бородавки" корки березы (бересты), верхние или нижние части стеблей травянистых растений.
Использование при поисках неозоленных проб является весьма перспективным, так как увеличивает производительность поисковых работ. В первую очередь этот метод может применяться при определении элементов-индикаторов, имеющих значительные содержания в растениях (порядка 0,01-1% и более в золе). Следует, однако, учитывать, что известные в настоящее время модификации спектрального метода при анализе неозоленных проб не дают пока достоверных результатов.
§ 334. Перечень элементов, определяемых в биогеохимических пробах, в основном тот же, что и для литохимических проб. Однако он должен быть уточнен с учетом накопления элементов-индикаторов растениями и особенностей подготовки проб к анализам. Например, вследствие высокой интенсивности накопления в растениях наиболее информативными при биогеохимическом опробовании являются Zn, Cd, В, Р, иногда F, Li, Rb, Sr, Ва и некоторые другие элементы. Из-за наличия антиконцентрационных барьеров определение кальция, магния и большинства других макроэлементов в биогеохимических пробах обычно нецелесообразно. Определение некоторых элементов исключается из-за загрязнения ими проб при подготовке последних к анализам (при озолении проб в железных или стальных тиглях следует исключать железо, при использовании никелевых тиглей - никель и т.д.) или из-за существенного их улетучивания при озолении (ртуть).
При проведении биогеохимического опробования с целью детализации выявленных аномалий число определяемых элементов индикаторов может быть сокращено. При отборе на точке наблюдения двух-трех проб дополнительные пробы могут анализироваться на меньшее число элементов.
5. Интерпретация результатов
§ 335. Первоначальной операцией обработки данных о содержаниях элементов-индикаторов в растениях является оценка параметров местного фона в статистически достоверных минимально-аномальных значений. Определение этих величин при биогеохимических поисках производится для стандартных или сопоставимых видов и частей растений, разных сроков опробования растущих тканей (листьев или надземных частей трав) и различных геохимических ландшафтов и в соответствии с указаниями § 238-246 настоящей инструкции.
§ 336. Данные изучения растений оформляют в виде карт, планов и графиков содержаний элементов-индикаторов оруденения и мультипликативных показателей. Выбор мультипликативных показателей производится так же, как и при литохимическом опробовании.
Карты и профили составляют на геологической основе. На картах выделяются участки с определенными видами растений, одинаковым временем опробования и разнородными геохимическими ландшафтами. Техника построения карт и графиков по результатам анализа биогеохимических проб аналогична этой операции при обработке данных литохимического опробования.
§ 337. Основной задачей интерпретации результатов биогеохимического опробования является разделение выявленных биогеохимических аномалий на рудные и безрудные и выделение среди предположительно рудных аномалий объектов различной перспективности и соответственно различной очередности проведения более детальных поисковых и поисково-оценочных работ. Основными критериями отнесения аномалий к перспективным являются геологическое положение участка аномалии и ее количественные параметры: интенсивность, протяженность, площадь, продуктивность и возможные, ожидаемые или вероятные (, , ) прогнозные ресурсы основных рудных элементов. Важными характеристиками аномалий являются также данные о комплексе элементов-индикаторов, количественных соотношениях между ними, мультипликативных и других показателях, позволяющих судить об уровне эрозионного среза рудной минерализации и ее первичных ореолов.
§ 338. Перспективные биогеохимические аномалии должны подвергаться осмотру на местности с контрольно-детализационными биогеохимическим опробованием по одному-трем профилям через центры биогеохимических ореолов. При подтверждении перспективности аномалии производится глубинное литохимическое опробование, по результатам которого принимается решение о дальнейших геолого-разведочных работах на участке аномалии. Главной задачей предварительного осмотра биогеохимических аномалий на местности является определение объемов детализационных работ, необходимых для надежной оценки их перспективности.
§ 339. Поскольку большинство площадей биогеохимических поисков располагается в закрытых ландшафтах, в планы геолого-разведочных работ по проверке биогеохимических аномалий должны включаться достаточные объемы геологических, геофизических и геохимических работ, в том числе бурение скважин с лито- и гидрохимическим опробованием на глубину, заведомо превышающую известную глубину корневых систем опробованных растений (см. прил. 12).
Атмохимические методы поисков
1. Условия применения
§ 340. Сущность атмохимических методов поисков заключается в изучении распределения газов в атмосфере, почве и в подпочвенных рыхлых отложениях с целью выявления газовых ореолов скрытых на глубине рудных месторождений, а также прослеживания разломов, в том числе рудоконтролирующих. Атмохимические методы особенно эффективны и могут иметь преимущество по сравнению с другими геохимическими методами при поисках погребенных рудных месторождений в районах, где рудовмещающие породы перекрыты толщей более молодых отложений мощностью до нескольких сотен метров. Производственные атмохимические поиски разрешается проводить только в тех случаях и на тех площадях, где эффективность таких поисков полностью доказана опытно-методическими работами.
§ 341. Наиболее широкое применение атмохимические методы в настоящее время получили при поисках радиоактивных руд (радоновая и тороновая съемки), нефтяных и газовых месторождений. Эти поиски регламентируются специальными руководствами и в настоящей инструкции не рассматриваются. Ниже характеризуется в основном применение атмохимического метода по комплексу газов (углекислый и углеводородные газы, водород, гелий, аргон, кислород и др.) и газортутный метод. Оба эти метода находятся в стадии уточнения, совершенствования и апробации. Практическое применение пока получили лишь модификации этих методов, основанные на изучении распределения газовых компонентов в подпочвенной атмосфере рыхлых отложений, которые в основном и рассматриваются в настоящей инструкции.
§ 342. Применение атмохимических методов наиболее целесообразно на стадии поисков месторождений полезных ископаемых.
§ 343. На подстадии "Геологическая съемка масштаба 1:50 000 (1:25 000) с составлением крупномасштабных карт" атмохимические методы могут быть выполнены самостоятельно или в комплексе с другими геохимическими методами, если имеются основания предполагать наличие скрытых на глубине рудных месторождений, эффективность выявления которых атмохимическими методами доказана опытно-методическими работами. Особое внимание должно быть уделено атмохимическим работам на данной подстадии в случаях, когда предполагается в дальнейшем переход к следующей подстадии "Глубинное геологическое картирование с прогнозированием полезных ископаемых", так как данные атмохимического опробования могут иметь значение для определения мест заложения картировочных буровых скважин. На этой подстадии систематическое опробование газов картировочных скважин является обязательным в общем комплексе геохимических и геофизических работ.
2. Опытно-методические работы
§ 344. Предварительные опытно-методические работы во всех случаях проектирования атмохимических поисков в районах, где они ранее не проводились, являются обязательными.
§ 345. Опытно-методические работы должны предусматривать решение следующих основных вопросов:
1) выбор целесообразной глубины пробоотбора, позволяющей надежно фиксировать атмохимические ореолы рудных месторождений;
2) выявление ведущего комплекса газовых компонентов, характерных для атмохимических ореолов рассеяния рудных месторождений искомого типа;
3) определение значений параметров местного фона , и нижних аномальных содержаний газовых компонентов-индикаторов рудных месторождений, размеры ореолов.
§ 346. Опытно-методические работы целесообразно первоначально проводить на заведомо известных крупных погребенных рудных месторождениях при мощности перекрывающих дальнеприносных отложений более 10 м, но во всех случаях обязательно получение сравнительных материалов о преимуществе использования атмохимического метода при поисковых работах в конкретных геолого-ландшафтных условиях.
3. Отбор и анализ проб
§ 347. Отбор проб свободной подпочвенной атмосферы производится из призабойных частей специальных скважин или путем забивки в грунт соответствующих зондов (в случае газортутной съемки). При проведении поисков по сорбированным газам опробованию подвергаются породы перекрывающего осадочного чехла на заданной глубине.
§ 348. Газоотбор может производиться из заранее пробуренных шнековых скважин сразу же после их проходки, с помощью пакерзондов или с применением бурового снаряда, позволяющего вести газоотбор без извлечения снаряда на поверхность и гарантирующего отсутствие подсоса атмосферного воздуха по стволу скважин. Для надежной герметизации призабойной камеры при газоотборе с пакерзондом или без извлечения бурового снаряда практикуется заливка скважины глинистым раствором вплоть до ее устья.
В степных районах бурение скважин при атмохимических съемках производится обычно самоходными станками, в лесной зоне - ручными мотобурами.
§ 349. Пробы подпочвенного воздуха отбираются из мелких скважин, глубина которых определяется по данным опытно-методических работ и обычно составляет 1,5-3 м, пробуренных в рыхлых, выветрелых и мягких породах, перекрывающих рудоносный фундамент. Отбор газовых проб производится с помощью специального газоотборника и обязательно ниже зоны интенсивного газообмена с атмосферой.
§ 350. Для определения содержаний углекислого газа и суммы углеводородных газов непосредственно на точках наблюдения применяются переносные оптические газоанализаторы (интерферометры) типа ШИ-10 с чувствительностью 0,1%. При меньших, чем 0,1% содержаниях углеводородных газов их определение производится в стационарной лаборатории на хроматографических приборах. Для определения в подпочвенном воздухе повышенных концентраций сернистых газов (более %) используются переносные газоанализаторы типа УГ-2.
§ 351. На заболоченных и сильно увлажненных участках вместо поисков по свободным газам необходимо применять газокерновое опробование, при котором отбираются пробы из горных пород в специальные герметические сосуды. В лабораторных условиях газ из проб десорбируется и производится его анализ.
§ 352. Объем предварительной откачки перед газоотбором должен обеспечивать получение газовой пробы, отличающейся от истинного состава подземной атмосферы на величину, не более погрешности анализа, что достигается в результате откачки газа в количестве трех-четырех объемов призабойной камеры скважины.
§ 353. Отбор газовых проб производится в стеклянные баллончики цилиндрической формы вместимостью 0,25 л с двумя отрезками стеклянных трубочек диаметром около 5 мм, впаянными в их основания. Метод заполнения - вымывание находящегося в них атмосферного воздуха потоком подпочвенного газа, откачиваемого из скважины. Закупоривание баллончиков производится с обоих концов стеклянными пробками при помощи отрезков вакуумного шланга.
§ 354. Отбор проб породы при атмохимических поисках по сорбированным газам производится в стеклянные банки вместимостью 0,5 л, заполняемые доверху во избежание значительного разбавления атмосферным воздухом, а также в другие стеклянные сосуды с широким горлышком, герметизируемые резиновыми пробками больших диаметров, в которые вставлены латунные трубки с надетыми на них кусочками резинового вакуумного шланга для отвода газа. Закупоривание газоотводящих резиновых шлангов осуществляется или винтовыми зажимами, или стеклянными пробками.
§ 355. По окончании пробоотбора баллончики, бутылки и банки маркируются лейкопластырем с указанием порядкового номера проб и помещаются в специальный контейнер, исключающий возможность боя при транспортировке.
§ 356. Для подготовки емкостей к пробоотбору баллончики (банки) промываются мыльным раствором и горячей водой, далее раствором хромпика, после чего их внутренняя поверхность стерилизуется струей пара в течение 15-20 мин.
Примечание. Состав хромпика: смесь 15 г тонко измельченного бихромата калия (натрия) с 500 мл концентрированной серной кислоты.
§ 357. Измерения содержания паров ртути производятся в шпурах, пробитых ломом на глубину 0,3-0,6 м, или в мелких скважинах глубиной 1-3 м с помощью пешеходного ртутного атомно-абсорбционного газоанализатора типа ИМГРЭ-4.
§ 358. Частицы пыли, некоторые газы в почвенном и подпочвенном воздухе и коммуникации измерительной части прибора являются существенными помехами при измерениях ультрамалых концентраций паров ртути. Поэтому измерения проводятся в два этапа. На первом этапе специальный зонд, в котором находится золотой сорбент, погружается в шпур или скважину и производится откачка почвенного или подпочвенного воздуха объемом 1 л со скоростью 1 л/мин насосом через зонд с золотым сорбентом. Пары ртути поглощаются золотым сорбентом, а воздух выбрасывается в атмосферу. Затем зонд вынимается из шпура или скважины и соединяется с ртутным газоанализатором. С помощью электрического тока подогревается золотая нить, намотанная на нихром, ртуть десорбируется и направляется потоком воздуха в прибор для измерения. На каждой точке наблюдения производится двукратное измерение паров ртути в двух бурках. Если результаты измерений отличаются не более чем в 2 раза, то наблюдения принимаются как удовлетворительные. При большем отличии измерения производятся в третьей бурке. Контрольные наблюдения проводятся в объеме 10% (не в дни основных измерений!). Средняя относительная погрешность наблюдений не должна превышать .
§ 359. Основными документами атмохимических поисков являются полевой журнал (см. прил. 19), план расположения профилей, точек, план наблюдений (пикетов), графики или планы изоконцентраций газов по участку работ.
В полевом журнале на каждой точке наблюдения необходимо фиксировать номер пикета, профиля, отсчет в делениях шкалы, концентрацию газов, замеры фона прибора, глубину погружения зонда, характер рыхлых отложений (песок, глина, суглинки и др.). В примечании указываются геоморфологические данные (склон, вершина, долина, плато и др.), характер грунта (плотный, рыхлый), наличие влаги в грунте.
В журнале фиксируется название участка, сеть опробования, дата, время начала работ, номера профилей, их азимут, погода (ветер, солнечно, пасмурно), температура почвы. Температура почвы замеряется 3 раза в день (утром, днем и в конце дня). Обязательно указывается цена деления прибора (с указанием метода эталонировки, даты, места и фамилии исследователя, выполняющего эталонировку).
§ 360. Повторно-контрольный пробоотбор при всех видах атмохимических работ выполняется в объеме 10% от общего числа точек наблюдения в полном соответствии с требованиями § 232-237 настоящей инструкции. Расстояние между скважинами (шпурами) первичных и контрольных наблюдений при атмохимических поисках должно составлять около 3 м.
§ 361. При оценке параметров местного геохимического фона газовых компонентов подпочвенной атмосферы фоновые содержания углекислого газа, метана, водорода, гелия, аргона и паров ртути аппроксимируются логнормальным, а содержания кислорода - нормальным законами распределения.
Определение параметров фона нижних аномальных значений производится в соответствии с § 238-246 настоящей инструкции.
4. Интерпретация результатов
§ 362. Результаты полевых анализов при атмохимических поисках изображаются в виде графиков и карт содержаний газовых компонентов в подпочвенной атмосфере на полевой базе партии по окончании маршрутов.
§ 363. Правила построения карт и графиков содержаний газовых компонентов по данным атмохимических поисков определяются указаниями § 68-74 и 176-179 данной инструкции и аналогичны таковым для данных литохимических поисков.
§ 364. При интерпретации результатов атмохимических поисков рудных месторождений особое внимание уделяется геолого-структурному положению выделенных газовых аномалий и их связи с дизъюнктивными тектоническими нарушениями, зонами повышенной пористости и трещиноватости горных пород.
Камеральная обработка предусматривает построение карт изоконцентраций или планов-графиков газов в масштабе поисков. По характерным профилям строятся геологические разрезы с графиками концентрации газов. Над геологическим разрезом строится разрез рыхлых отложений с отображением глубины опробования.
§ 365. Для усиления контрастности слабых газовых аномалий, связанных, например, с процессами окисления, протекающими на глубине, эффективно построение карт и графиков мультипликативного показателя , где , - разность между фоновым и наблюденным содержанием кислорода в точке пробоотбора.
§ 366. Оценка выявленных атмохимических аномалий начинается с их геологического осмотра на местности с производством повторно-контрольных наблюдений для их подтверждения тем же методом, которым данная аномалия была выявлена. В дальнейшем на участке аномалии с захватом области фоновых содержаний проводится детализация, при которой число газовых компонентов, определяемых в пробах, целесообразно увеличивать против первоначального.
Важнейшее значение для установления рудной природы атмохимических аномалий имеет их подтверждение результатами наземных литохимических поисков, основанных на выявлении вторичных наложенных ореолов рассеяния рудных элементов.
§ 367. Окончательное решение вопроса о перспективности атмохимических аномалий выносят после проведения глубинного литохимического опробования. Для этого по трем-пяти профилям, пересекающим аномалию вкрест простирания в ее центральной части, проходятся скважины с шагом 50-100 м, с пробоотбором из пестроцветного горизонта остаточной коры выветривания (2-3 пробы из каждой скважины) или при отсутствии коры выветривания из коренных пород фундамента, с углубкой в них на 4-5 м.
§ 368. Результаты атмохимических поисков представляются в виде самостоятельной главы в отчете по поискам, в которой освещаются условия работ, методика наблюдений и результаты.
В качестве графических материалов прилагаются карты изоконцентраций или планов-графиков газов, которые совмещаются с результатами литохимических поисков и геологической основой в масштабе поисков; кроме того, прилагаются опорные геологические разрезы с графиками концентраций и графики первичных и контрольных измерений.
Основные требования к аналитическим работам
§ 369. При геохимических работах определение содержаний химических элементов, их соединений и других показателей, характеризующих геохимическое поле, можно проводить с пробоотбором или без пробоотбора, в том числе дистанционно и в движении, любыми высокопроизводительными и дешевыми методами экспресс-анализа, обеспечивающими необходимый предел обнаружения, достаточную точность (воспроизводимость и правильность) и комплексность определений. Соответственно конкретному виду геохимических поисков применяются один или несколько методов анализа, в совокупности удовлетворяющие целям работ.
§ 370. В зависимости от стадии геолого-разведочного процесса при проведении литохимических поисков определению подлежат содержания следующих химических элементов:
1) на первой стадии, при региональных работах первой и второй подстадий, когда литохимические поиски проводятся в масштабе 1:200 000 (1:100 000), а также на третьей подстадии первой стадии при поисках масштаба 1:50 000 (1:25 000), если на данной территории литохимические поиски на современном техническом уровне, в том числе специализированные, ранее не проводились, все пробы подлежат обязательному анализу на следующие химические элементы: Be, В, Р, Ti, V, Cr, Mn, Со, Ni, Cu, Zn, As, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, Sn, Sb, Ba, La, W, Au, Hg, Pb, Bi, U;
2) при литохимических поисках масштаба 1:50 000 - 1:25 000, если они ведутся вслед за поисками более мелких масштабов, выполненных на современном техническом уровне, число элементов, определяемых в пробах, следует обоснованно сокращать до 15-20 за счет элементов, которые по имеющимся данным на всей площади характеризуются только фоновыми содержаниями и не входят в перечень типоморфных элементов ожидаемых рудных месторождений или определялись с необходимым пределом обнаружения при специализированных поисках;
3) при детальных литохимических поисках масштаба 1:10 000 и крупнее, в том числе при поисках слепых рудных тел по их первичным ореолам, перечень элементов, определяемых во всех пробах, допустимо сокращать до 10-15 и дополнять новыми элементами (например, Na, К, I, Cl, Cd, In, Se, Те, Tl и др.), при условии полного охвата полезных компонентов оруденения и их элементов-спутников, способных характеризовать металлогенические особенности, зональность и уровень эрозионного среза оруденения;
4) независимо от масштаба литохимического опробования пробы с наиболее высоким содержанием основных рудных элементов, перечисленных в п. 1, из каждой обособленной литохимической аномалии должны подвергаться анализу на редкие и рассеянные элементы - Sc, Ga, Ge, Se, Cd, In, Те, Hf, Re, Tl, повышенные содержания которых могут увеличить ценность выявленного оруденения.
§ 371. При специализированных литохимических поисках перечень определяемых химических элементов зависит от характера объекта поисков. Например, при поисках бокситов в пробах могут дополнительно определяться содержания Al, Fe, Si. Могут также проводиться каппаметрические и терминокаппаметрические измерения. На всех стадиях работ целесообразно применять оперативные поисковые методы определения элементов-индикаторов или их суммы, используя серийную полевую ядерно-физическую аппаратуру. Порядок комплексирования оперативных ядерно-физических методов с эмиссионным спектральным анализом, а также специальными методами анализа на особо интересные элементы-индикаторы рудных месторождений зависит от стадии работ, металлогении района, решаемых задач и других условий.
При специализированных крупномасштабных поисках роль оперативных ядерно-физических методов значительно возрастает. Так, при пешеходных или автомобильных поисках с бериллометрами производятся определения на всей площади только содержаний Be и лишь пробы из аномалий подвергаются спектральному анализу на другие химические элементы.
§ 372. При гидрохимических и биогеохимических работах соответствующих масштабов перечень химических элементов, подлежащих определению в пробах, в основном подчиняется требованиям пп. 1 и 2 § 370 с ограничениями и дополнениями, свойственными каждому из этих методов. В частности, при гидрохимических работах определению в природных водах дополнительно подлежат: , , , , , , pH, , общая минерализация. При биогеохимическом опробовании в список анализируемых элементов целесообразно включать Na, Fе, Se, Ga, Cd, Yb, Tl, Ra.
§ 373. При атмохимических поисках масштабов 1:200 000 - 1:25 000, проводимых с целью поисков погребенных месторождений в закрытых рудных районах, все пробы должны подвергаться полевому анализу на и лабораторному анализу на , , , Не, Ar и выборочно на , и тяжелые углеводороды.
При специализированных газортутных поисках производятся полевые определения только содержаний паров ртути в подпочвенной или приземной атмосфере.
§ 374. Перечень химических элементов и их соединений, определяемых при опытно-методических геохимических работах, а также любые отступления от требований, перечисленных в § 369-373, подлежат специальному обоснованию в методической части проектов работ, утвержденных в установленном порядке.
§ 375. Общим требованиям ко всем аналитическим работам, выполняемым при любых геохимических поисках, является достаточный предел обнаружения анализа, позволяющий получать значимые цифры содержаний всех химических элементов во всех точках геохимического поля. Для этого анализ должен обеспечивать определение содержаний меньше фоновых. Современная техника экспресс-анализа не всегда имеет возможность решить эту задачу, что вынуждает в отдельных случаях использовать специальные более трудоемкие методы анализа и обогащения геохимических проб.
С учетом достигнутой чувствительности эмиссионного (рядового) спектрального анализа методом "просыпки" на дифракционных спектрографах типа ДФС-8 в лабораториях производственных геологических организаций предел обнаружения микроэлементов, перечисленных в п. 1 § 370 настоящей инструкции, при геохимических поисках (без предварительного обогащения проб) должен быть не хуже приведенного в табл. 8.
Таблица 8
Минимальные требования к пределам обнаружения элементов при экспресс-анализе геохимических проб
% |
% |
% |
% |
Mo, Ag |
Pb, Cu, Co, Bi, Sn, Cd, Ge, V, Ga, Be, Sc, Tl, Re |
Cr, Ni, Sb, W, Li, Nb, Ti, Mn, As, B, Zr, Zn, Sr, Y |
Ba, P, Та, Те, Th, Hf, La, Ce |
Эти требования являются обязательными для выполнения всеми организациями, ведущими геохимические поиски на территории СССР.
Определение содержаний ртути в литохимических пробах должно проводиться с пределом обнаружения ниже % (например, атомно-абсорбционным методом или в камерных электродах), золота % (т.е. 0,005 г/т) после предварительного обогащения химико-адсорбционным методом со спектральным окончанием или нейтронно-активационным методом.
Пределы обнаружения химических элементов при поисках, а также опытно-методических геохимических работах во всех случаях должны указываться и обосновываться в методической части проектов работ.
§ 376. Результаты экспресс-анализа при геохимических поисках должны выражаться в конкретных цифрах содержаний определяемых элементов: при литохимических, атмохимических и биогеохимических поисках - в весовых процентах или в г/т, при гидрохимических поисках - в мг/л или мкг/л. При использовании дискретного ряда цифр для содержаний химических элементов следует пользоваться не менее чем десятью цифрами во всех интервалах содержаний согласно следующему ряду: 1; 1,2, 1,5; 2, 2,5; 3; 4; 5; 6; 8, что отвечает достигнутому уровню аналитических работ. Для обозначения результатов анализа меньше предела обнаружения следует применять символ "-"; символы ">", "<", "следы" запрещаются. Представление результатов анализа в интервалах содержаний, в условных единицах или баллах также запрещается.
§ 377. Важнейшим требованием к аналитическим работам при геохимических поисках являются удовлетворительные воспроизводимость и правильность определений.
В дополнение к повторно-контрольному геохимическому опробованию, обязательное проведение которого определяется § 232-237 настоящей инструкции, воспроизводимость и правильность анализов геохимических проб должны регулярно проверяться путем выполнения внутрилабораторного и внешнего контроля.
Внутрилабораторный контроль в объеме 3-5% от общего числа проб, но не менее чем 50 повторных анализов должен выполняться ежемесячно, внешний контроль, путем передачи такого же числа проб на анализ в другую лабораторию - ежеквартально.
При передаче проб на внутрилабораторный или внешний контроль результаты первичного анализа должны быть зашифрованы руководителем геохимических поисков до завершения контрольного анализа. Для ориентировки аналитиков следует указывать только вид и антологический состав проб, а также предполагаемый диапазон содержаний определяемых элементов (по группам).
§ 378. По результатам внутрилабораторного и внешнего контроля немедленно вычисляться величины средних систематических и случайных погрешностей анализа, характеризующих его качество.
Для характеристики воспроизводимости анализов на все элементы-индикаторы вычисление погрешностей должно вестись для логарифмов содержаний по формулам, приведенным в § 235 инструкции, на макроэлементы (Si, Al, Fe, Са, и др.) по тем же формулам для самих содержаний.
§ 379. Устанавливаются следующие критерии качества экспресс-анализов:
- при величине систематических расхождений между первичными и контрольными анализами, лежащими в пределах от 0,95 до 1,10, допустимо считать, что систематическая погрешность анализа мала и ею можно пренебречь;
- при систематических расхождениях между первичными и контрольными анализами менее 0,9 или более 1,1 систематическая погрешность существенна. Должна быть установлена природа систематической погрешности и причины ее немедленно устранены. Недопустимой величиной систематической погрешности экспресс-анализа следует считать трехкратные расхождения между имеющимися результатами и истинным содержанием элементов в пробах, устанавливаемым с помощью системы эталонов.
По величине средней случайной погрешности экспресс-анализа устанавливаются следующие допуски: при литохимических поисках в рыхлых элювио-делювиальных образованиях, аллювиальных и других дальнеприносных отложениях - не хуже ; при анализе коренных горных пород, а также при повторно-контрольных анализах гидрохимических, атмохимических и биогеохимических проб - не хуже % (отн.), в интервале содержаний более 10% и до 30% - не хуже % (отн.). при содержаниях более 30% - не хуже % (отн.).
§ 380. Исполнение экспресс-анализов с хорошей воспроизводимостью и расхождениями между повторно-контрольными анализами, не выходящими за пределы допусков, указанных в § 379, не снимает вопроса о правильности результатов анализа, которая должна ежедневно контролироваться с помощью соответствующих эталонов и контрольных градуировок, вся документация по которым подлежит бессрочному хранению.
§ 381. Повторному экспресс-анализу при геохимических поисках подвергаются:
а) все одиночные пробы, содержащие элемент в количестве, превышающем местный фон или предел обнаружения анализа в 5 и более раз;
б) пробы из максимумов и центров аномалий - не менее трех проб;
в) все пробы, результаты первичного анализа которых почему-то вызывают сомнение или требуют большей надежности;
г) пробы, отобранные из рудных тел для характеристики их промышленной ценности (анализируются сразу дважды);
д) пробы арбитражного значения.
§ 382. Окончательным результатом контрольного анализа на микроэлементы является среднее геометрическое из двух значений (), на макроэлементы - среднее арифметическое, каждое из которых не должно отличаться от среднего более чем вдвое. Если результаты двукратного анализа пробы резко расходятся между собой, следует проанализировать пробу в третий раз. За окончательный результат берут среднее геометрическое (арифметическое) из двух наиболее близких между собой значений.
§ 383. Лаборатория обязана все поступающие на анализ пробы немедленно зарегистрировать в лабораторном журнале. После этого проба приобретает единый лабораторный (порядковый) номер, под которым она проходит обработку, анализ и хранение. На полях лабораторного журнала следует указывать номер полевой книжки по отбору проб, согласно которой они зарегистрированы. Порядковую нумерацию проб ведут в строгой последовательности начиная с 1 января по 31 декабря отчетного года.
§ 384. С целью повышения эффективности обработки данных геохимического опробования на ЭВМ результаты анализа проб выдаются в удобной для ввода в ЭВМ форме матриц в двух экземплярах, один из которых передается заказчику, а другой остается в лаборатории.
Топографо-геодезические работы
§ 385. Топографо-геодезические работы при производстве геохимических работ выполняют в основном согласно требованиям утвержденных Министерством геологии СССР инструкций по топографо-геодезическим работам при геофизических работах. Топографической основой для проведения геохимических работ должны служить литографские оттиски топографических карт и материалы аэрофотосъемки соответствующего или более крупного масштаба. При отсутствии карт нужного масштаба как исключение допускается (при работах не крупнее масштаба 1:10 000) изготовление их путем фотоувеличения или пантографирования с топографических карт более мелкого масштаба, но с отношением не более чем 1:4.
§ 386. При гидрохимических и литохимических поисках по потокам рассеяния (по гидросети) положение точек отбора проб на местности определяют и наносят на карту или контактный отпечаток непосредственно в поле.
§ 387. На первой стадии и первой подстадии второй стадии геолого-разведочного процесса при площадном геохимическом опробовании масштабов 1:200 000 - 1:25 000 отбор проб производят по профилям, которые задают на местности между предварительно инструментально проложенными опорными магистралями, расстояние между которыми определяют согласно § 388. В поле расстояние между точками по профилю отмеряют мерным шнуром, а направление устанавливают по буссоли непосредственно в процессе отбора проб.
При наличии топографических карт масштаба геохимических работ в районах с хорошо выраженными формами рельефа и обилием надежных местных ориентиров допускается отбор проб по сети профилей или маршрутов без предварительной инструментальной прокладки магистралей. В этом случае точки отбора проб следует наносить на карту в соответствии с указаниями § 386. Производство работ без нанесения точек профиля на карту в поле или применение этого метода работ в равнинных и залесенных районах при недостатке местных ориентиров запрещается. Горные выработки и буровые скважины, пройденные для целей геохимических поисков, наносят на карту по данным инструментальных привязок.
§ 388. Прокладку магистралей производят инструментально в соответствии с утвержденной Министерством геологии СССР инструкцией по топографо-геодезическим работам при геофизических работах. Расстояние между опорными магистралями не должно быть более 10 см в масштабе отчетной карты. Допустимая относительная линейная невязка инструментального хода между точками геодезической сети не должна превышать 1/700, а в труднопроходимых районах 1/500. Направление магистралей выбирают параллельно господствующему простиранию рудоконтролирующих структур или под небольшим углом к нему. На опорных магистралях устанавливают пикеты в точках пересечения магистрали профилями, но не реже чем через 50 м.
§ 389. При отборе проб без предварительной разбивки профилей исходной точкой каждого отрезка профиля должна являться инструментально определенная точка на опорной магистрали. Конечная точка профиля должна быть привязана к соответствующей точке соседней магистрали, и отбор проб нужно возобновлять от точки следующего профиля на этой магистрали. Допустимые отклонения при выходе профиля на соседнюю магистраль не должны превышать в открытых районах 0,8 мм в масштабе отчетной карты, а для горно-таежных районов 1,2 мм. Поправки за наклон вводят при углах наклона местности более 5°.
§ 390. При детальном геохимическом опробовании масштаба 1:10 000 и крупнее прямоугольную сеть пробоотбора заранее разбивают на местности инструментально. При детальных гидрохимических поисках пункты отбора проб наносят на топографическую карту в соответствии с § 387. Пункты отбора рудничных вод, а также других геохимических проб, отбираемых в горных выработках, наносят на соответствующие погоризонтные планы. При геохимическом опробовании керна буровых скважин пункты отбора проб наносятся на соответствующие разрезы, построенные по данным бурения.
§ 391. Положение сети отбора геохимических проб на местности отмечают деревянными пикетами (колышками) высотой 30-50 см и в поперечнике 3-5 см. Расстояние между пикетами по профилю независимо от шага отбора проб не должно быть больше 100 м и меньше 20 м. В верхней части пикета простым черным карандашом делают надпись, числитель которой обозначает номер профиля, а знаменатель - номер точки по профилю. Целесообразно нумерацию профилей и пикетов на профилях вести таким образом, чтобы в ней отражалось расстояние в сотнях или десятках метров.
Северное и восточное направления магистралей и профилей считают положительными, западное и южное - отрицательными. Каждую пятую и десятую точки по профилю и характерные точки на вершинах водоразделов отмечают на местности каменными турами или прикопками, а в лесистой местности - затесами на деревьях с соответствующей надписью. При геохимических поисках без разбивки магистралей пятую и десятую точки по маршруту также закрепляют турами, прикопками или затесами.
§ 392. Для детального геохимического опробования масштаба 1:10 000 и крупнее необходимая топографическая основа часто отсутствует. В связи С этим в проекте предусматривают ее изготовление в процессе работ. Для составления топографической основы могут быть использованы данные разбивки сети пробоотбора*(11) или применены другие способы, обеспечивающие приближенное изображение основных элементов топографической ситуации и съемку рельефа с сечением горизонталей через 5 м, а в горных районах до 20 м (глазомерная съемка; упрощенные приемы полуинструментальной мензульной съемки; производство инструментальных топосъемок в масштабе, на одну ступень мельче масштаба отчетной карты; увеличение имеющихся топографических карт ближайшего более мелкого масштаба с последующим их корректированием; зарисовка рельефа в горизонталях с помощью стереоскопа на контактных отпечатках аэрофотосъемки и т.п.).
§ 393. При любых масштабах площадных геохимических поисков производят установку геодезических знаков, закрепляющих магистрали пробоотбора (через каждые 10 см в масштабе отчетной карты), выявленные геохимические ореолы и другие важные точки. Для таких точек выполняют геодезическую привязку к пунктам государственной геодезической основы. Закрепление точек с помощью геодезических знаков при маршрутных опытно-методических работах и литохимических поисках по потокам рассеяния (по гидросети) не производят.
§ 394. Геохимические поиски, не обеспеченные топографо-геодезическими работами в соответствии с § 385-393, запрещаются.
Отчетность
§ 395. Результаты геохимических работ излагают либо в самостоятельных, либо в общих геологических отчетах по работам, проведенным в данном районе, в соответствии с общими требованиями, вытекающими из действующих инструкций Министерства геологии СССР.
§ 396. В окончательных отчетах о геохимических работах должна быть приведена характеристика местного геохимического фона для различных горных пород, развитых в районе, в соответствии с принятой литолого-стратиграфической схемой, возрастным и петрографическим составом изверженных пород, а также для почв и различных генетических групп рыхлых образований, подпочвенной атмосферы, вод и растительных видов (при биогеохимических поисках). Величины местного геохимического фона должны быть даны в табличной форме с указанием наиболее вероятных значений, стандартного отклонения и числа образцов (проб), принятых во внимание для всех главнейших рудных элементов, и выборочно иллюстрированы графически. Для всех выявленных геохимических аномалий следует показать принципы выбора нижних аномальных значений и их величины.
В отчете должны быть указаны принятые методы отбора, обработки и анализа проб при геохимических исследованиях со ссылкой на соответствующие разделы инструкции или руководства без описания стандартных методов. В форме таблиц приводятся пределы обнаружения для отдельных элементов, а также данные о воспроизводимости и правильности использованных методов анализа проб с указанием объема контрольных работ.
§ 397. Результативные карты литохимических работ должны сопровождаться геологической картой с данными районирования территории по условиям проведения геохимических поисков, на которой показывают площади как обнаженные, так и перекрытые рыхлыми отложениями, с указанием их генезиса и ориентировочной мощности (до 2, 2-5, 5-10, более 10 м). Кроме того, отдельно выделяются площади с развитием курумов, каменных потоков и пр. При составлении такой карты должны быть использованы, помимо непосредственных полевых наблюдений, данные геофизических исследований, а также контактная печать аэрофотосъемки.
§ 398. Карты результатов геохимических работ масштаба 1:25 000 и мельче должны быть вычерчены по трапециям государственной разграфки и снабжены схемой расположения смежных листов съемки того же масштаба. На основе результатов геохимических поисков более крупного масштаба путем пантографирования карт следует составлять обзорные результативные карты геохимических работ более мелких масштабов, используемые при составлении металлогенических схем и карт прогнозов. Все отчетные карты с результатами геохимических работ масштаба 1:10 000 и крупнее должны быть представлены в изоконцентрациях, выраженных в весовых процентах.
§ 399. Окончательный отчет о литохимических поисках по вторичным ореолам и потокам рассеяния должен содержать сжатую характеристику поля рассеяния исследованного района в свете его геологических, геоморфологических и ландшафтно-геохимических условий. Вторичные ореолы и потоки рассеяния рудных тел и месторождений нужно описать с точки зрения фазы рассеяния, минералогии и генезиса и охарактеризовать максимальными и средними цифрами концентрации металла в зависимости от условий залегания и мощности обнаруженных рудных тел, содержания металла в рудах, состава и мощности перекрывающих отложений, размера бассейна водосбора и других признаков.
Перспективные литохимические потоки рассеяния должны быть геологически описаны и охарактеризованы показателем устойчивой (истинной) продуктивности р', сопоставлены с продуктивностью ореолов рассеяния (р) и рудных тел () в том же бассейне водосбора. Следует описать геолого-структурные условия размещения и указать параметры наиболее перспективных вторичных ореолов рассеяния - количества металла в ореоле по профилю (М) и для слоя в 1 м (q), максимальное содержание металла (), коэффициент рассеяний (), а также значения коэффициентов соответствия количеств металла в потоке рассеяния, в ореоле рассеяния и в коренном оруденении ( и k).
В отчете о результатах глубинных литохимических работ должна быть . геологическая характеристика представительного горизонта отбора проб, описаны методы определения глубины его залегания, а на картах выделены площади, опоискованные недостоверно. В отчете о результатах литохимических поисков по первичным ореолам необходимо привести вертикальные геологические разрезы и погоризонтные планы с контурами первичных ореолов (с приложением схемы точек опробования), описать зональность ореолов и дать предложения по поискам скрытых (слепых) рудных тел.
С учетом геологических и геофизических данных должна быть отчетливо сформулирована со ссылками на прилагаемую графику промышленная оценка района в целом, дана оценка выявленных и изученных рудопроявлений и указаны возможные , , , вероятные или ожидаемые, прогнозные ресурсы полезных компонентов, подкрепленные расчетом (см. § 211), а также указаны предложения по направлению геолого-разведочных работ. При изложении результатов работ по участкам, переданным в разведку, должны быть использованы материалы разведочных работ со ссылкой на имеющиеся в распоряжении партии геологические документы (копии разрезов, буровых колонок, результаты химического анализа, подсчеты запасов и т.п.) и указанием источника. Всякого рода оценок, не подкрепленных документальными данными, следует избегать.
§ 400. Окончательный отчет о результатах гидрохимических работ должен содержать краткое описание гидрогеологии района, подробную геологическую характеристику всех выявленных гидрохимических аномалий с данными контрольного (повторного) опробования, материалы режимных наблюдений и методику разбраковки аномалий на рудные и безрудные, а также предложения по проведению в районе рудных аномалий геолого-поисковых работ. На геофизических и литохимических картах должны быть показаны контуры перспективных площадей, выделенных для дополнительного опоискования, с указанием очередности рекомендуемых работ.
§ 401. Окончательный отчет о результатах биогеохимических работ должен содержать основные практические и научно-методические выводы с указанием исследованных растений и их названий (русских и латинских) и характеристикой условий опробования. Выявленные биогеохимические ореолы рассеяния должны быть охарактеризованы количественно с учетом биологических барьеров концентрации в растениях элементов-индикаторов, а также должны быть приведены результаты глубинного литохимического изучения этих ореолов и последующей проверки горно-буровыми работами. Наиболее подробно должны быть освещены данные о соотношениях между содержаниями основных элементов-индикаторов в растениях и почвах над различными минеральными типами литохимических ореолов и в различных геохимических ландшафтах.
В связи с необходимостью сопровождения производственных биогеохимических работ опытно-методическими исследованиями должны быть подробно описаны программа, результаты, основные выводы и рекомендации опытно-методических работ.
§ 402. Окончательный отчет о результатах атмохимических работ должен содержать основные практические и научно-методические выводы с указанием методики и техники проведения работ. Выявленные газовые аномалии должны быть охарактеризованы количественно, с указанием итогов контрольно-детализационного атмохимического опробования результатов наземных и глубинных литохимических поисков и поисково-разведочных буровых работ с данными опробования.
§ 403. К отчету о результатах геохимических работ должны быть приложены:
а) ведомость координат пунктов топографической сети геохимических поисков;
б) акт о сдаче по описи на хранение в архив первичной документации партии и рабочих подлинников графических материалов;
в) справка начальника партии о месте хранения геохимических проб и спектрограмм;
г) кадастр геохимических аномалий с отметкой о предполагаемой их перспективности.
§ 404. Бессрочному хранению подлежат полевые книжки геохимических поисков и документации выработок, лабораторные журналы анализа, журналы съемки и интерпретации спектрограмм, таблицы спектральных линий и градуировочные графики, а также попланшетные карты-разноски со значащими цифрами содержаний всех элементов.
§ 405. Все спектрограммы геохимических проб (включая эталонные пробы) подлежат бессрочному хранению: в круглогодичных экспедициях - на месте работ, в сезонных партиях - в специальной спектротеке производственного объединения (управления, треста) для обеспечения возможности их повторного просмотра, если этого потребуют новые геологические данные.
§ 406. Подлинники проб в бумажных капсулах нужно упаковать в порядке номеров в пакеты или ящики по 200-300 шт. На каждом пакете (ящике) следует отчетливо написать номера содержащихся в них проб, наименование экспедиции, партии и год работ. Пробы сдают для хранения: круглогодичные экспедиции - в специальное хранилище на месте работ, сезонные партии - в хранилище производственного объединения (управления, треста). В хранилищах проб необходимо иметь журналы учета проб, в которых указывают номер пакета, год, организацию, номера проб и их наименование.
Бессрочному хранению*(12) подлежат:
а) пробы, отобранные в процессе работ масштаба 1:50 000 и мельче;
б) пробы, отобранные по 2-3 представительным профилям из перспективных литохимических аномалий;
в) пробы руд и рудовмещающих пород по одному-двум опорным разрезам в качестве эталонных для изучения первичных ореолов месторождения;
г) пробы сопряженного опробования котонных пород и рыхлых отложений, выполненного с целью исследования связей первичных и вторичных ореолов и расчета величин коэффициента соответствия.
Пробы более летальных работ по истечении пяти лет могут быть уничтожены.
Список литературы
1. Антропова Л.В. Форма нахождения элементов в ореолах рассеяния рудных месторождений. М., Недра, 1975.
2. Барсуков В.Л., Григорян С.В., Овчинников Л.Н. Геохимические методы поисков рудных месторождений. М., Наука, 1981.
3. Беус А.А., Григорян С.В. Геохимические методы поисков и разведки месторождений твердых полезных ископаемых. М., Недра, 1975.
4. Виноградов А.П. Средние содержания химических элементов в главных типах изверженных пород земной коры. - Геохимия, 1962, N 7, с. 555-572.
5. Вострокнутов Г.А. Применение методов нормирования при интерпретации данных гидрогеохимических поисков сульфидных месторождений. - В кн.: Применение гидрогеохимического метода при поисках рудных месторождений. М., 1974, с. 26-38 (ВСЕГИНГЕО).
6. Гавришин А.И. Оценка и контроль качества геохимической информации. М., Недра, 1980.
7. Гидрогеохимический метод поисков рудных месторождений в Центральном Казахстане/Г.Ф. Ларионов, Г.Б. Свешников, Л.Я. Тененбаум и др. Л., Недра, 1971.
8. Голева Г.А. Гидрогеохимия рудных элементов. М., Недра, 1977.
9. Голева Г.А., Кройнов С.Р., Соколов И.Ю. Методические указания по гидрогеохимическим поискам рудных месторождений. М., Недра, 1968.
10. Григорян С.В. Геохимические методы при поисках эндогенных рудных месторождений. М., 1974 (ИМГРЭ).
11. Дубов Р.И. К вопросу об основных характеристиках точности спектрального анализа геохимических проб. - В кн.: Спектральный анализ в геологии и геохимии. (Мат-лы 2-го Сибирского совещания по спектроскопии). М., 1967, с. 10-11.
12. Дубов Р.И. Количественные исследования геохимических полей для поисков рудных месторождений. Новосибирск, Наука, 1974.
13. Еремеев А.Н. Принципы методики глубинных поисков погребенных месторождений. - В кн.: Глубинные поиски рудных месторождений. М., 1973, с. 54-68.
14. Использование ореолов рассеяния урана и элементов-спутников при поисках и разведке гидротермальных урановых месторождений (методическое руководство)/А.Д. Каблуков, Н.Н. Сочеванов, Э.Н., Баранов и др. М., Недра, 1964.
15. Квятковский Е.М. Литохимические методы поисков эндогенных рудных месторождений. Л., Недра, 1977.
16. Ковалевский А.Л. Особенности формирования рудных биогеохимических ореолов. Новосибирск, Наука, 1975.
17. Ковалевский А.Л. Биогеохимические методы поисков месторождений цветных металлов. Обзор. М., 1976 (ОЦНТИ ВИЭМС).
18. Красников В.И. Основы рациональной методики поисков рудных месторождений. 2-е изд. М., Недра, 1965.
19. Крайнов С.Р. Геохимия редких элементов в подземных водах. М., Недра, 1973.
20. Мезенцев О.К. Погребенные ореолы рассеяния гидротермальных месторождений урана. М., Атомиздат, 1975.
21. Методические основы исследования химического состава горных пород, руд и минералов. Под ред. Г. В. Остроумова. М., Недра, 1979.
22. Методические указания о проведении геолого-разведочных работ по стадиям (твердые полезные ископаемые). М., М-во геологии СССР, 1975.
23. Методическое руководство по гидрогеохимическим поискам рудных месторождений/П.А. Удодов, С.Л. Шварцев, Н.М. Рассказов и др. М., Недра, 1973.
24. Метрологическое обеспечение качества работ при региональных геохимических исследованиях (методические рекомендации). Под ред. В.А. Рудника. Л., 1979 (ВСЕГЕИ).
25. Методические рекомендации по гидрогеохимическому методу поисков в условиях горных районов Востока СССР. М., 1975 (ВСЕГИНГЕО).
26. Несеижская И.М., Соет Ю.Е. Геохимические поиски перекрытых сульфидных месторождений по наложенным ореолам (методические рекомендации). М., 1975 (ИМГРЭ).
27. Овчинников Л.Н., Баранов Э.Н. Эндогенные геохимические ореолы колчеданных месторождений. - Геологии рудных м-ний, 1970, N 2, с. 10-25.
28. Овчинников Л.Н. Григорян С.В., Баранов Э.Н. Зональность первичных геохимических ореолов гидротермальных месторождений и их поисковое значение - Изв. вузов, геология и разведка. 1973, N 10, с. 76-89.
29. Поликарпочкин В.В. Вторичные ореолы и потоки рассеяния. Новосибирск. Наука. 1976.
30. Потоки рассеяния урановых месторождений/А.Г. Андреев, Н.В. Квашневская, В.С. Комаров и др. М., Атомиздат, 1979.
31. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М., Высшая школа, 1975.
32. Перельман А.И. Геохимия элементов в зоне гипергенеза. М., Недра, 1972.
33. Перельман А.И. Геохимия. М., Высшая школа, 1979.
34. Резников А.А., Муликовская Е.П., Соколов И.Ю. Методы анализа природных вод. М., Недра, 1970.
35. Сафронов Н.И. Основы геохимических методов поисков рудных месторождений. Л., Недра, 1971.
36. Смирнов В.И. Геология полезных ископаемых. М., Недра, 1976.
37. Соловов А.П., Досанова Б.А., Кошелева И.А. Анализ результатов поисковых литохимических съемок при прогнозно-металлогенических исследованиях. - Вестн. МГУ, сер. геол., 1970, N 4, с. 39-46.
38. Соловов А.П., Матвеев А.А., Ряховский В.М. Геохимические методы поисков рудных месторождений. Сб. задач. М., Изд-во МГУ, 1978.
39. Соловов А.П., Шворов Ю.В. Оценка оруденения по литохимическим потокам рассеяния. - Разведка и охрана недр, 1980, N 1, с. 25-30.
40. Фридман А.И. Газовая съемка при поисках руд и геологическом картировании. М., 1975 (ИМГРЭ).
41. Фурсов В.З. Ртуть - индикатор при геохимических поисках рудных месторождений. М., Недра, 1977.
42. Хорин Г. И. Опережающие геохимические исследования в слабоизученных районах - Тр. ЦНИГРИ, 1978, вып. 138, с. 64-69.
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.