способ поиска тантал-ниобиевых месторождений в щелочных гранитах и метасоматитах

Формула изобретения

Способ поиска тантал-ниобиевых месторождений в щелочных гранитах и метасоматитах, включающий отбор шлиховых проб и их минералогический анализ, отличающийся тем, что в качестве индикатора используют цирконы, в шлиховых пробах фиксируют короткопризматические и дипирамидальные цирконы, определяют в цирконах содержания циркония, тантала, ниобия и, ориентируясь на пробы с наибольшим содержанием тантала, ниобия и наименьшим содержанием циркония, сгущают сеть шлихового опробования, а при содержании двуоксида циркония ниже 60-65%, пентоксида тантала и пентоксида ниобия соответственно больше сотых и десятых процентов судят о наличии в коренном залегании тантал-ниобиевого месторождения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к поискам месторождений полезных ископаемых, а именно к способам поиска коренных тантал-ниобиевых месторождений в щелочных гранитах и метаморфогенных щелочных метасоматитах.

Способ поиска коренных рудных месторождений по наличию в шлиховых пробах, отбираемых из рыхлых речных отложений, рудных и сопутствующих им минералов, содержащихся в этих месторождениях, широко известен [1]. Он обязателен при проведении геолого-съемочных и поисковых работ.

Однако способ эффективен, лишь когда такие минералы хорошо сохраняются в водотоках, транспортируясь на значительные расстояния.

Наиболее близким по технической сущности, по комплексу их рудных и породообразующих минералов в шлихах, достигаемому результату к изобретению является способ поиска коренных тантал-ниобиевых месторождений в щелочных гранитах и метасоматитах, включающий отбор шлиховых проб, их минералогический анализ и химический анализ содержащегося в них циркона [2].

Недостатком этого способа является возможность его применения только в непосредственной близости (километры) от месторождения, так как минералы комплексов плохо сохраняются в водотоках. Так, рудные минералы - пирохлор и колумбит - сравнительно легко истираются и не встречаются в шлиховых пробах далее 4-5 (пирохлор) и до 10-15 (колумбит) километров от их коренного источника. Сопутствующие порошкообразующие минералы этих месторождений, хотя и более устойчивы, нежели рудные, но и они не могут рассматриваться в качестве индикаторов оруднения, поскольку присутствуют во многих других горных породах.

Циркон является акцессорным минералом руд этих месторождений. Он наиболее устойчив к истиранию и сохраняется в водотоках на расстояниях во многие десятки километров от источника. Он широко распространен в природе и как породообразующие минералы таких месторождений встречается во многих породах, но преимущественно в кислых и средних по химическому составу.

Нами установлено, что тантал-ниобиевым месторождениям в щелочных гранитах и метаморфогенных щелочных метасоматитах свойственны цирконы определенных кристаллографических форм и состава. Эти цирконы являются минералами-индикаторами таких месторождений. Формы их кристаллов, как правило, дипирамидальные и короткопризматические, химический состав характеризуется пониженным против стехиометрического содержания ZrО₂ (< 60-65%), что обусловлено наличием в минерале элементов-примесей, и повышенным содержанием Та₂О₅ и Nb₂О₅ в количестве больше сотых и десятых процентов соответственно из-за присутствия в минерале микровключений тантал-ниобатов.

Технической задачей изобретения является снижение затрат и повышение эффективности поисков тантал-ниобиевых месторождений в щелочных гранитах и метаморфогенных щелочных метасоматитах.

Решение задачи достигается тем, что в способе поиска тантал-ниобиевых месторождений в щелочных гранитах и метасоматитах, включающем отбор шлиховых проб в их минералогический анализ, в качестве индикатора используют цирконы, в шлиховых пробах фиксируют короткопризматические и дипирамидальные цирконы, определяют в цирконах содержание циркония, тантала, ниобия и, ориентируясь на пробы с наибольшим содержанием тантала, ниобия и наименьшим содержанием циркония, сгущают сеть шлихового опробования, а при содержании двуоксида циркония ниже 60-65%, пентоксида тантала и пентоксида ниобия соответственно больше сотых и десятых процентов судят о наличии в коренном залегании тантал-ниобиевого месторождения.

Способ реализуется следующим образом.

В процессе геолого-съемочных и поисковых работ по определенной для каждого масштаба работ сети отбирают шлиховые пробы. В случае фиксирования в шлиховых пробах короткопризматических и дипирамидальных цирконов-индикаторов руд тантал-ниобиевых месторождений в щелочных гранитах и метасоматитах - в этих цирконах определяют содержания циркония, тантала, ниобия и, ориентируясь на пробы с наибольшим содержанием тантала, ниобия и наименьшим содержанием циркония, сгущают сеть шлихового опробования, выявляя поток рассеяния таких цирконов по мере приближения к головной части потока, фиксируемой по все большему содержанию минерала в пробах, в них, кроме циркона, должны отмечаться появляющиеся сначала спорадически, а затем постоянно рудные в сопутствующие породообразующие минералы месторождения, которые и подтвердят наличие его в коренном залегании.

Пример конкретного выполнения способа.

В пробах из аллювиальных отложений приустьевой части ручья, в который впадает ключ, размывающий месторождение, в процессе геологической съемки 1: 200000 масштаба были обнаружены кристаллы дипирамидального малаконизированного циркона. Анализ химического состава показал пониженное против стехиометрического содержание в нем циркония и повышенное - тантала и ниобия. Таким образом, по морфологии кристаллов и химическому составу этот циркон оказался соответствующим цирконием из щелочных гранитов и метасоматитов. Длина ручья до устья ключа 15 км, ключа до месторождения 4 км. Из аллювия ручья до места впадения в него ключа через 500 м было отобрано 30 проб, в которых содержание циркона, обладающего той же морфологией зерен и тем же составом, постепенно повышались по мере продвижения вверх по ручью. Из аллювия ключа шлиховые пробы отбирались уже по более детальной сети - через 250 м. В четвертом из них, считая от его устья вверх по долине, появились пирохлор и колумбит, а также агирин и арфведсонит - рудные и специфические минералы-спутники, свойственные искомым месторождениям. А восьмая проба была уже взята из делювия, развитого на рудах коренного месторождения, которое и было открыто таким образом.

Таким образом, предложенный способ позволяет значительно упростить и удешевить процесс поиска тантал-ниобиевых месторождений в щелочных гранитах и метасоматитах, существенно снижая затраты на выявление таких месторождений в сравнении литогеохимическими, аэродиометрическим и другими дорогостоящими методами.

Источники информации

1. Поиски, разведка и оценка россыпных месторождений олова. - М.: Недра, 1984, под ред. Лугова С.Ф., с.36.

2. Методика комплексной оценки редкоземельных месторождений в щелочных метасоматитах на разных стадиях геолого-разведочных работ. - М.: ВИМС, 1991, ч.1, с.22-25.