- Прямые поисковые признаки

Прямые поисковые признаки

Выходы полезных ископаемых – наличие полезных ископаемых или рудных минералов в коренных обнажениях является наиболее достоверным поисковым признаком, свидетельствующим о наличии рудного вещества. Выявление такого обнажения является одной из задач поиска. Ведущий состав, мощность и строение залежа на выходах существенно изменены выветриванием и другими процессами.

Ореолы и потоки рассеяния. Этот признак характеризуется повышенным содержанием полезных ископаемых, руды, минералов или элементов вокруг рудных тел. Т.к. ореолы рассеяния всегда расположены на значительно больших пределах, по сравнению с рудными телами, то обнаруживаемость их при поисках легче, чем сами рудные тела, поэтому ореолы и потоки рассеяния имеют важное поисковое значение. По происхождению ореолы и потоки рассеяния разделяют на первичные и вторичные. Первичные образуются в процессе формирования месторождения при их метаморфизме. Вторичные – при разрушении месторождений и их первичных ореолов. Следует заметить, что ореолы и потоки не всегда свидетельствуют о наличии месторождений. Выделяют открытые ореолы рассеяния и скрытые. Скрытые ореолы делятся на слепые и погребенные.

Слепые ореолы вследствие недостаточного эрозионного среза вмещающих пород никогда не достигают поверхности земли, а погребенные уже в процессе образования были перекрыты более молодыми отложениями.

Первичные ореолы представляют собой более или менее изометричные участки рудовмещающих пород, окружающие месторождения и обогащенные в процессе рудообразования рядом химических элементов. По отношению к вмещающим породам ореолы первичного рассеяния могут быть син- или эпигенетическими.

Сингенетические характерны для магматических и осадочных. Эпигенетические – для пегматитовых и постмагматических месторождений. В сингенетических ореолах распределение химических элементов характеризуется плавным повышением концентрации рудообразующих компонентов по мере приближения к рудным телам. В эпигенетических ореолах распределение элементов более сложное и характеризуется значительной контрастностью. В распределении элементов отмечается определенная химическая зональность. Образование таких ореолов происходит в результате диффузионного, инфильтрационного и диффузионно-инфильтрационного процессов.

Диффузионные ореолы возникают при диффузии элементов из рудных тел и рудообразующих растворов во вмещающие породы. Такие ореолы обычно характерны для определенных рудных тел. Инфильтрационные образуются за счет рудообразующих растворов, перемещающихся по зонам повышенной проницаемости. Они характерны для месторождений и рудных полей. Диффузионно-инфильтрационные ореолы сочетают особенности двух ореолов: степень и характер рассеяния, следовательно, состав, форма и размеры ореолов рассеяния зависят от многих причин:

1) геохимические особенности химических элементов, входящих в состав ореола;

2) состав, строение, морфология, условия залегания и генетические особенности рудных тел;

Рекомендуемые материалы

3) физико-химические особенности и условия залегания вмещающих пород.

Химический состав ореолов соответствует элементарному составу рудных тел. Главным ореолообразующими элементами являются: урал, свинец, молибден. Несколько меньшим распространением пользуются мышьяк и медь. В ореолах отмечаются цинк, серебро, барий, титан, циркан, вольфрам, магний и фосфор.

Выше всех элементов над рудным телом располагается свинец, ниже молибден, далее уран. В подрудной толще свинец отсутствует, а молибден и уран прослеживаются ниже рудного тела на десятки метров.

Форма нахождения элементов в ореолах рассеяния весьма разнообразна. Одни встречаются в самородном виде (золото), другие – свинец, цинк, медь, образуют преимущественно собственные минералы. Большая часть ореолообразующих элементов находится в форме различных примесей во вмещающих породах. Особенно в минералах, вкрапленниках образуются одновременно с оруденением. Ореолообразующиеся могут находиться также в пленочных и поровых водах пород, создавать твердые и жидкие растворы.

Вторичные ореолы и потоки рассеяния – весь комплекс продуктов, возникающих при процессах разрушения минералов и их первичных ореолов. Такие ореолы и потоки образуются в поверхностном рыхлом слое, в почве, в растительности, в грунтах и поверхностных водах. Они возникают на месторождениях любого происхождения и состава, подвергаются эрозии под действием химического и физического выветривания. Различают ореолы и потоки вторично рассеивающего вещества. Ореолы вторичного рассеяния представляют собой более или менее изометричные в плане участка вмещающих пород, жидкости или газа, окружающие месторождения, в которых устанавливается повышенное содержание ореолообразующих элементов.

Потоки – участки повышенного содержания рудообразующих элементов, но они имеют вытянутую форму, которая зависит от направления переноса компонентов в твердой, жидкой, газообразной фазе из области денудации в область осадконакопления.

Минеральный и химических состав соответствует составу рудных месторождений и его первичных ореолов. В зависимости от характера процессов разрушения и фазового состояния продуктов разрушения вторичных ореолов разделяют:

1) механические;

2) солевые;

3) водные;

4) газовые;

5) биохимические.

Механические ореолы и потоки образуются при процессах физического разрушения химически устойчивых полезных ископаемых в приповерхностных частях залежи.

По крупности и агрегатному состоянию продуктов разрушения рудных тел они делятся:

1) крупнообломочные – представлены рудными обнажениями, валунами и галькой (размером в несколько м – десятки м);

2) шлиховые (доли мм – несколько см);

3) тонкодисперсированные – рудное вещество присутствует в виде мельчайших зерен (десятые и сотые доли мм);

Все вышеперечисленные разновидности механических ореолов могут находиться в элювиальных, делювиальных, пролювиальных, аллювиальных, ледниковых и других рыхлых отложениях.

Элювиальные механические ореолы обычно характеризуются преобладанием крупнообломочного материала, особенно если образуется за счет крепких химически устойчивых руд, залегающих в менее крепких вмещающих породах. В таких условиях продукты разрушения вмещающих пород быстрее измельчаются и уносятся за пределы ореолов, а руды, глыбы и обломки остаются на месте и свидетельствуют о наличии руд в коренном залегании. Такие ореолы образуются за счет разрушения магнетит-гематитовых, титано-магнетитовых и других месторождений.

Делювиальные механические ореолы образуются за счет физического выветривания рудных тел и перемещения продуктов разрушения вниз по склону. Рудные обломки перемешиваются с безрудными и измельчаются в зависимости от крепости руд, от крутизны склона соотношение размеров рудных тел обломков может быть разным. При выветривании крепких руд и перемещении обломков по крутым склонам образуются крупнообломочные ореолы, протягивающиеся иногда на многие сотни метров. При разрушении менее крепких руд при пологом рельефе ореолы характеризуются наличием более мелкой фракции рудного материала. Если руда сложена устойчивыми минералами, то часть ореола представляется шлиховым ореолом, а менее устойчивые минералы образуют тонкодисперсные ореолы. Очертание делювиальных ореолов определяется крутизной склона и сложностью его рельефа, расположением и конфигурацией выхода рудных тел на поверхность. Размеры обломков и их концентрация уменьшаются по мере удаления продуктов разрушения от их источника.

Аллювиальные механические ореолы образуются за счет элювиальных и делювиальных отложений в результате переноса, переработки и сортировки их водными потоками. Дальность переноса, степень переработки и сортировки зависят от скорости течения, мощности водного потока, от крепости руд, плотности минералов и др.

Крупнообломочные потоки и ореолы являются непосредственным продолжением элювиальных и делювиальных ореолов. В горных условиях крупные обломки могут переноситься на десятки км. По мере продвижения рудных обломков в аллювии увеличивается степень их окатанности, что имеет очень важное поисковое значение, т.к. по степени окатанности можно судить о дальности переноса рудного материала от коренного рудного тела.

Следует иметь в виду, что при благоприятных условиях происходить не только механическое рассеяние минералов, но и их концентрация. Образуются россыпные месторождения.

Шлиховые потоки и россыпи образуются за счет химически устойчивых и обломочных с большей плотностью минералов, выносящихся из коренного месторождения. К ним относятся золото, платина, магнетит, гематит, касситерит, гранат.

Отделение шлиховых материалов от жильных начинается еще в элювии, продолжается в делювии, заканчивается в аллювии. При перемещении водными потоками минералы измельчаются, окатываются и сортируются. Установлено, что при перемещении в водном потоке диаметр исходных частиц касситерита уменьшается вдвое на расстоянии 15-20км для фракции 3мм и на расстоянии 200-250км для 0.25мм.

Различие в плотности минералов обуславливает их сортировку. Тяжелые минералы осаждаются в местах уменьшения скорости течения потоков и сосредотачиваются в нижних слоях рудных отложений. О дальности переноса минералов можно судить по степени окатанности. Состав шлиха: сохраняется форма кристаллов, сростки кристаллов позволяют иногда определять генетический тип коренного месторождения и его минеральный состав.

Аллювиальные тонкодисперсные потоки имеют небольшое поисковое значение, т.к. тонкоизмельченные рудные обломки независимо от их плотности очень легко переносить на большие расстояния от источника образования.

Валунно-ледниковые ореолы образуются за счет механического разрушения минералов и переноса рудных обломков движущимися ледниками. Продукты разрушения, перемещающиеся по дну ледника, подвергаются истиранию, а внутри ледника не испытывают существенной механической обработки. Обломочный материал не сортируется по размерам частиц. Наряду с крупными глыбами присутствуют шлиховые и тонкодисперсные фракции. Степень окатанности не указывает на дальность переноса. Форма ореолов близка в плане к треугольнику, в остром угле которого располагаются коренные месторождения. Направление сноса материалов определяется по ледниковым шрамам и бороздам, формой рельефа.

Солевые ореолы и потоки рассеяния образуются в результате химических процессов разрушения, растворения, переноса, переотложения рудного вещества в окружающих площадях в виде элементов и солей, вследствие длительного формирования солевых ореолов. В них содержатся не только легкорастворимые, но и сравнительно устойчивые химические минералы.

Соли, растворенные в воде, могут переноситься на значительные расстояния от коренного рудного тела или отлагаться вблизи его. Это зависит от:

1) изменения pH;

2) перенасыщения растворов вследствие испарения;

3) обменные химические реакции с окружающей средой;

4) сорбция элементов рассеяния.

Большое значение в формировании солевых ореолов имеют климат района и содержание и соотношению между количеством выпадающих атмосферных осадков и величиной испарения.

Чисто солевые ореолы встречаются весьма редко. Чаще образуются  смешанные ореолы и потоки, называемые лито-геохимическими. В них формировании, помимо механической и химической дезинтеграции и рассеяния принимает участие и биогенная аккумуляция элементов, происходящая в верхнем гуминовом слое отложений.

Водные ореолы представляют собой область распространения подземных и поверхностных вод с повышенным содержанием рудообразующих элементов (калий, натрий, медь, железо и др.). Они образуются за счет растворения выноса химических элементов и соединений из рудных тел первичных и вторичных ореолов. В речных водах главными минералами являются хлор-, натрий+, сера, кальций кремний. Минерализующиеся подземные вод резко отличаются по количеству растворимых в них элементов от речных. Растворенные в подземных водах элементы делятся на:

1) главные составляют основную массу растворимых в воде элементов (натрий, калий, кальций, магний, хлор, сера, азот, кислород, водород, углерод, алюминий, железо, кремний);

2) элементы, встречающиеся в малых количествах (литий, рубидий, барий, цинк, марганец, бром, йод, фтор);

3) элементы, редко встречающиеся и в очень малых количествах (кобальт, титан, циркон, золото, серебро, берилл);

4) радиоактивные элементы (уран, радий, торий).

Для накопления рудообразующих элементов в воде важное значение имеют следующие условия:

1) наличие растворимых первичных или вторичных минералов, слагающих рудное тело или их ореол;

2) интенсивность водной миграции элементов;

3) благоприятная геолого-структурная обстановка, обеспечивающая доступ подземных вод к рудным телам и сопровождающим их ореолам рассеяния;

Вместе с этой лекцией читают "Вопрос 4 - Назначение, организация и возможности специаль-ных частей и подразделений ГО".

4) благоприятные палеогеографические и палеогидрогеологические условия, определяющие стадии окисления месторождения;

5) инертность вмещающих пород, препятствующих осаждению из растворов элементов, способствует развитию ореолов.

Газовые ореолы представляют собой локальные обогащения почвенного воздуха и приповерхностного слоя атмосферы паро- и газообразными соединениями, свойственными полезным ископаемым. Такие ореолы рассеяния образуются в результате химических преобразований руд сульфидных месторождений, месторождений Hg, радиоактивных руд, углей, нефти над газовыми месторождениями.

Биохимические ореолы представляют собой области распространения живых организмов с повышенным соединением химических элементов, входящих в состав месторождений первичных и вторичных ореолов.

Максимальная концентрация элементов в растениях на месторождениях может превышать фоновую на 2-3 порядка. Морфология и размеры биохимических ореолов совпадают с формами и размерами вторичных литохимических ореолов. В отдельных случаях они образуются в растениях в некотором отдалении от месторождения и их положение обусловлено наличием в почве элементов, привнесенных водными потоками. Т.к. в растениях могут быть почти все химические элементы, то считается, что все элементы минерального питания могут быть использованы в качестве элементов-инфильтраторов. Химические элементы неравномерно распределяются по органам растений: наибольшее количество в листьях, наименьшее – в древесине.

Следы старых горных работ. Важнейшим условием на наличие полезного ископаемого могут являться различные фондовые, архивные и другие литературные источники, описывающие геологические исследования. Прямым указанием на наличие полезных ископаемых служат следы прежних разработок, переработанных месторождений. Самыми главными бывают засыпанные и недоступные для наблюдения. Отвалы содержат жильные минералы. Вблизи месторождений полезных ископаемых можно судить о наличии следов переработки руд.