способ поисков рудных месторождений

Формула изобретения

Способ поисков рудных месторождений, основанный на отборе летучих соединений рудных элементов из глубинного газового потока, включающий установку селективного накопителя в точку отбора, экспонирование накопителя в течение времени, необходимого для накопления, достаточного для анализа количества искомого элемента, и анализ накопителя на искомые рудные элементы, отличающийся тем, что перед установкой накопителя в точке отбора измеряют интенсивность глубинного газового потока в почвенном горизонте по содержаниям комплекса глубинных газов-индикаторов, значения содержаний рудных элементов в накопителе, полученные в результате анализа, нормируют на усредненную интенсивность глубинного газового потока, определенную по глубинным газам-индикаторам, и по нормированным максимальным содержаниям рудных элементов определяют положение и состав рудных тел на глубине.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области поисков месторождений полезных ископаемых, и, кроме того, может быть применено при оценке экологических загрязнений приземной атмосферы природными источниками.

Известен способ выявления рудных месторождений и геологических структур [1] который включает измерения содержаний ртути, радона, углеводородов в почвенном воздухе на глубине 0,3 0,5 м. Отобранную пробу почвенного воздуха анализируют на месте или в лаборатории на газовые компоненты и по максимальным концентрациям газов выделяют участки, благоприятные на поиск рудных элементов (ртуть ртутные месторождения, радон месторождения урана), или по комплексным аномалиям газов локализуют зоны разломов земной коры, характеризующиеся максимальными потоками наблюденных газов.

Недостатком способа является ограниченность прямых индикаторов месторождениями ртути и урана, так как для остальных рудных элементов газовые признаки оруднения в основном носят косвенный характер и более приемлемы для выявления рудоносных структур, чем непосредственно рудных тел.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ [2] который реализуется при помощи устройства для отбора парообразных соединений из газовой среды, предусматривающий установку в точку отбора (бурку или скважину) на подвесе полупроницаемого селективного накопителя летучих парообразных форм элементов, выдерживание его в течение времени, необходимого для накопления достаточного для анализа количества искомого элемента и анализ содержимого накопителя на летучие соединения рудных элементов. По максимальным содержаниям компонент выделяют перспективные для поисков участки. Летучие соединения рудных элементов при этом накапливаются из естественного глубинного газового потока, восходящего от рудного тела как источника через почвенный горизонт в атмосферу.

Недостатком способа является то, что несущий летучие формы рудных элементов глубинный газовый поток может иметь различную интенсивность. Так, в открытых проницаемых тектонических зонах интенсивность глубинных газовых эксгалляций может в несколько раз превышать их интенсивность вне зон разломов. Поэтому максимумы содержаний рудных элементов в накопителе будут соответствовать положению не рудного тела, а открытого разлома, который в общем случае может быть и не рудным.

Ставится задача создания способа поисков, позволяющего надежно выявлять рудные тела по ореолам летучих форм рудных элементов, наблюдаемых на уровне почвенного горизонта и рыхлых отложений.

Задача решается за счет того, что в способе, основанном на отборе летучих соединений рудных элементов из глубинного газового потока и включающем установку селективного накопителя в точку отбора, экспонирование накопителя в течение времени, необходимого для накопления достаточного для анализа количества искомого элемента, и анализ накопителя на искомые рудные элементы, перед установкой накопителя в точке отбора измеряют интенсивность глубинного газового потока в почвенном горизонте по содержаниям комплекса глубинных газов-индикаторов, значения содержаний рудных элементов в накопителе, установленные в результате анализа, нормируют на усредненную интенсивность глубинного газового потока, определенную по глубинным газам-индикаторам, и по нормированным максимальным значениям содержаний рудных элементов определяют положение и состав рудных тел на глубине.

Учет особенностей глубинного газового потока при поиске месторождений по парообразным летучим формам рудных элементов ранее не производился. Такой учет позволяет существенно повысить надежность выявления рудных тел как источников летучих форм рудных элементов, фиксируемых в накопителе, поскольку распределение и интенсивность глубинного газового потока в значительной степени определяет поступление летучих форм рудных элементов в горизонт опоискования.

Для осуществления способа необходимо произвести следующие операции:

на точке измерения определяют содержания газов, составляющих комплекс глубинных индикаторов (обычно ртуть, радон, гелий, углеводороды), в почвенном воздухе, откачиваемом из бурки через пробоотборник;

на подвесе в бурку устанавливают селективный накопитель и выдерживают в течение времени, необходимого для накопления достаточного для анализа количества искомого элемента;

содержимое накопителя анализируют на рудные элементы;

полученные содержания летучих форм рудных элементов в накопителе нормируют на усредненную интенсивность глубинного газового потока, вычисленную по значениям глубинных газов-индикаторов;

по нормированным максимальным содержаниям рудных элементов определяют местоположение и состав рудных тел.

Способ позволяет получать достоверную информацию о распределении рудных элементов на глубине без бурения при сравнительно невысоких трудозатратах.

Сравнение эффективности способа-прототипа и предлагаемого способа проведено на известном урановом месторождении по профилю разведочного бурения, пересекающего два рудных тела.

На фиг. 1 приведены результаты измерений летучих форм урана по профилю над известным месторождением, выполненных по способу-прототипу (фиг.1А) и по предлагаемому способу (фиг.1Б); на фиг.2 результаты измерения интенсивности глубинного потока газов-индикаторов ртути и радона.

При работе по способу-прототипу селективные накопителя ставились в подготовленные бурки по линии профиля с шагом 20 м на глубину 0,5 0,6 м. Время экспозиции составляло 30 часов. Анализ содержимого накопителя проведен на летучие формы урана. По результатам работ выявлены три аномалии летучих форм урана (фиг.1А), крайние из которых вызваны наличием рудных тел на глубине, а центральная соответствует расположению безрудного разлома.

Работы по предлагаемому способу проводились по этому же профилю, с тем же шагом.

В точках измерения определялось содержание газов-индикаторов ртути и радона в почвенном воздухе, откачиваемом из бурок (фиг.2).

На подвесе в бурку устанавливался селективный накопитель, время выдержки составляло 20 часов. Затем содержимое накопителя анализировалось на летучие формы урана.

В точках аномальных значений содержаний летучих форм урана по полученным значениям содержаний радона и ртути (фиг.2) вычислялись в условных единицах усредненные значения интенсивности глубинного потока. Для этого измеренные величины содержаний ртути (в мг/л) и радона (в Бк/м³) в точка наблюдения относили к фонам ртути и радона соответственно и бралось среднее арифметическое значение.

Значения содержаний летучих форм урана (фиг.1А) в аномальных точках нормировались на полученные усредненные значения интенсивности газового потока. Результаты отражены на фиг.1Б. Видно, что средняя аномалия, связанная с безрудным разломом, практически исчезла. Таким образом, предлагаемый способ позволяет более однозначно судить о связи наблюденных аномалий летучих форм урана с рудными телами на глубине.