способ поиска хромитоносных зон в альпинотипных гипербазитах

Формула изобретения

СПОСОБ ПОИСКА ХРОМИТОНОСНЫХ ЗОН В АЛЬПИНОТИПНЫХ ГИПЕРБАЗИТАХ, включающий отбор проб дунитов по разрезу, определение в них содержания окиси магния и суждение по полученным данным о наличии хромитоносных зон, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения способа и снижения стойкости поисковых работ, дополнительно отбирают по разрезу пробы гарцбургитов, определяют в них содержание оксида магния и проводят химический анализ отобранных проб на содержание оксида кремния, определяют зависимость изменения содержания этих оксидов для каждой из пар проб, последовательно отобранных по разрезу, и по прямой пропорциональной зависимости судят о наличии хромитоносных зон.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к геологии, в частности к геохимическим методам поисков хромитового оруденения, в том числе и скрытого, в гипербазитах альпинотипной формации.

Известный геохимический способ поиска скрытых месторождений хромитовых руд в альпинотипных гипербазитах основан на определении массовой доли суммарного железа, образующего положительные геохимические ореолы внутри рудоносных зон между рудными телами и отрицательные геохимические ореолы в надрудных интервалах.

Недостатком данного способа является применимость его только для поиска хромитового оруденения высокохромистого типа. Способ не может быть использован для поиска средне- и низкохромистых хромитов, залегающих в гарцбургитах. Так, для околорудных гарцбургитов рудопроявления Южнопогурейское, содержащего среднехромистые руды (Войкаро-Сыньинский массив, Полярный Урал), не отмечается положительной аномалии по суммарному железу.

Известен также способ оценки хромитоносности альпинотипных гипербазитов, основанный на определении величины дискриминатора.

Недостатком, ограничивающим применение этого способа, является использование для целей оценки хромитоносности сильно серпентинизированных пород (потери при прокаливании не менее 10%), а также большое число компонентов, определяемых силикатным анализом, что приводит к удорожанию способа.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ поиска скрытого хромитового оруденения путем выявления дунитов высокой магнезиальности как в виде самостоятельных тел, так и в виде составляющей дунит-гарцбургитового комплекса и отождествления области их распространения с хромитоносными зонами. При этом к дунитам высокой магнезиальности относятся дуниты с содержанием MgO не менее 48,6 мас.%.

Однако известный способ не позволяет расчленять высокомагнезиальные дуниты и дунит-гарцбургитовые комплексы, содержащие такие дуниты, по их хромитоносности и определять направление поиска для постановки более детальных работ. Недостатком, снижающим эффективность этого способа, является также его неприменимость для поисков хромитового оруденения низко- и среднехромистого типов, локализованного в гарцбургитах.

Целью изобретения является расширение области применения способа и снижение стоимости поисковых работ на хромиты.

Это достигается тем, что в известном способе поиска хромитового оруденения, включающем отбор проб дунитов по разрезу или керну скважины и их анализ на содержание окиси магния, дополнительно отбирают пробы гарцбургитов. Это позволяет проводить поиск хромитоносных зон не только в высокомагнезиальных комплексах пород, содержащих высокохромистые руды, но и в породах пониженной магнезиальности, перспективных на руды средне- и низкохромистого типов.

В отобранных пробах гарцбургитов также определяют содержание окиси магния.

Кроме того, отобранные пробы дунитов и гарцбургитов анализируют на содержание окиси кремния.

Химический анализ проб горных пород на содержание окислов магния и кремния производят, например, силикатным методом, в пересчете на сухой остаток, в мас..%.

Использование в предлагаемом изобретении двух окислов MgO и SiO₂, являющихся обязательными петрохимическими элементами, присутствующими в гипербазитах, позволяет применять способ для поиска хромитоносных зон, в целом, в гипербазитах альпинотипной формации, а не только в дунит-гарцбургитовых комплексах и в дунитах.

Далее по разрезу (керну скважины) выявляют для всех отобранных проб характер изменений (пропорциональность) содержаний окислов MgO и SiO₂. Для этого увязывают между собой численные значения содержаний окислов двух последовательно отобранных по разрезу (керну скважины) проб гипербазитов.

Способ иллюстрирует график.

В таблицу вносят полученные значения содержаний окислов в порядке последовательности отбора проб по разрезу (керну скважины), табл. 1, 2, либо строят геологический разрез, совмещенный по оси абсцисс с графиком изменений содержаний окислов. На графике каждой пробе гипербазитов соответствуют две точки содержаний MgO и SiO₂. Соединив последовательно прямыми линиями точки содержаний MgO и отдельно SiO₂, получают две ломаные линии, отрезки которых отражают характер изменений (пропорциональность) содержаний соответствующих окислов для последовательно отобранных по разрезу проб гипербазитов.

Затем проводят анализ выявленных пропорциональностей содержаний окислов. Установлено, что для гипербазитов безрудных участков характерной является обратная пропорциональность содержаний окислов магния и кремния. Это отражает антагонизм окислов с кислотными (SiO₂) и основными (MgO) свойствами, присущий петрогенным магматическим процессам.

При образовании хромитовых руд метасоматическим путем петрогенные компоненты вытесняются рудогенными и происходит вынос SiO₂. Содержание MgO в дунитах и гарцбургитах не менее 40 мас.%, в хромитовых рудах оно снижается до 11,8-17,3 мас.%, т.е. при образовании хромитовых руд по породам дунит-гарцбургитового комплекса происходит также вынос окиси магния (MgO). Следовательно, в зонах, захваченных процессом рудного метасоматоза, осуществляется параллельная миграция MgO и SiO₂, что приводит к прямой пропорциональности содержаний этих окислов.

Хромитоносные зоны, выявляемые по прямой пропорциональности содержаний MgO и SiO₂, составляют лишь часть разреза (керна скважины), представленного высокомагнезиальными дунитами и дунит-гарцбургитовым комплексом, содержащим такие дуниты. Способ позволяет расчленить такие породы по хромитоносности, повысить локальность поиска и определить его направление для постановки более детальных поисковых работ.

Таким образом, дополнительный к дунитам отбор проб гарцбургитов, использование кроме MgO и окисла кремния (SiO₂), обратная и прямая пропорциональность содержаний этих окислов для пары последовательно отобранных по разрезу (керну скважины) проб, характеризующая соответственно безрудные и рудоносные участки, в которых последние отождествляют с хромитоносными зонами, позволяют проводить их поиск в гипербазитах альпинотипной формации, выделять их в комплексах пород разной магнезиальности, т.е. осуществлять поиск различных по составу типов хромитов (универсальность способа), определять направление поиска для постановки детальных работ (локальность), что повышает эффективность поисковых работ на хромиты.

П р и м е р 1. Проводился поиск хромитоносных зон в пределах Хойлинского рудопроявления. Для разреза, представленного дунит-гарцбургитовым комплексом и дунитами, т.е. комплексом пород повышенной магнезиальности, пройденного вкрест простирания Хойлинского рудопроявления, был произведен отбор проб дунитов и гарцбургитов (привязка мест отбора проб по разрезу совмещена с графической горизонтальной осью).

В каждой пробе методом силикатного анализа определялись содержания окислов магния (MgO) и кремния (SiO₂), в пересчете на сухой остаток, в мас. %, результаты которых представлены в табл.1.

Полученные значения содержаний окислов выносились на геологический разрез, совмещенный с графиком, на котором по оси ординат откладывались численные значения содержаний окислов MgO и SiO₂, а осью абсцисс являлась часть разреза с номерами проб (1-20), привязанных к точкам их отбора по разрезу.

Строился график фигуративных точек содержаний окислов для каждой из 20-ти отобранных проб по разрезу. Одной пробе принадлежало две фигуративные точки содержаний MgO и SiO₂. Соединив последовательно прямыми линиями точки содержаний MgO и отдельно SiO₂, получили две ломаные линии, отрезки которых отобразили изменения содержаний данных окислов для последовательно отобранных проб по разрезу.

Анализ полученных графических изображений показал, что отрезки пар последовательно расположенных проб, образованные номерами 1-7, 11-17, 19-20, характеризуют обратную пропорциональную зависимость между содержаниями MgO и SiO₂, т.е. для каждой пары из этих проб увеличению (уменьшению) содержаний SiO₂ соответствует уменьшение (увеличение) содержаний MgO. Соответствующие участки разреза объединялись в безрудную зону.

Для отрезков, соответствующих номерам проб на разрезе 7-11 и 17-19, наблюдается прямая пропорциональная зависимость между содержаниями окислов MgO и SiO₂, т.е. для каждой пары последовательно отобранных проб содержания MgO и SiO₂ либо увеличиваются, либо уменьшаются. Данные участки отождествлялись с хромитоносными зонами.

Часть разреза между точками отбора проб 7-11 соответствует рудоносной зоне 1, содержащей уже известное оруденение в породах дунит-гарцбургитового комплекса. Разрез, ограниченный точками опробования 19-21, является вновь выявленной хромитоносной зоной II и требует постановки детальных поисковых работ на обнаружение хромитового оруденения на участке распространения дунитов.

П р и м е р 2. Проводилась проверка работоспособности способа на Южно-Погурейском рудопроявлении (Полярный Урал), представленным хромитовыми рудами среднехромистого типа, залегающими в гарцбургитах.

По разрезу, пройденному вкрест простирания Южно-Погурейского рудопроявления, был проведен отбор проб гарцбургитов.

В каждой пробе методом силикатного анализа определялись содержания окислов магния (MgO) и кремния (SiO₂) в пересчете на сухой остаток (см. табл. 2).

Анализ табличных данных показывает, что для участков разреза, соответствующих точкам отбора проб 1-4 и 9-12, наблюдается обратная пропорциональная зависимость между содержаниями MgO и SiO₂, т.е. для каждой из пар последовательно расположенных проб: 1-2, 2-3, 3-4 и 9-10, 10-11, 11-12 с уменьшением (увеличением) содержания в них MgO, соответственно увеличивается (уменьшается) содержание SiO₂. Часть разреза, включающая участки, ограниченные этими точками отбора, отнесена к безрудной зоне.

Для участков, соответствующих номерам проб 4-9, отмечается прямая пропорциональная зависимость между содержаниями MgO и SiO₂, т.е. для каждой пары последовательно расположенных проб содержаний окислов одновременно либо увеличиваются (4-5, 6-7), либо уменьшаются (5-6, 7-8, 8-9). Эти участки разреза отождествлены с хромитоносной зоной.

Работоспособность предлагаемого способа поиска хромитоносных зон в альпинотипных гипербазитах подтверждается тем, что на участке разреза, заключенном между точками отбора 7-8, ранее проведенными поисковыми работами выявлено рудное тело среднехромистых хромитов.

Использование предлагаемого способа поиска хромитоносных зон в альпинотипных гипербазитах повышает эффективность поисковых работ за счет универсальности, что позволяет проводить поиск не только хромитовых руд, залегающих в дунитах, но и руд, локализованных в гарцбургитах, способствуя тем самым увеличению запасов хромитового сырья для нужд черной металлургии, химической и огнеупорной промышленности; повышения локальности поиска, т.е. выбора конкретного направления для постановки более детальных поисковых работ, что позволяет сократить объем буровых работ и, следовательно, затраты на их выполнение.