Зональность отложений элементов, первичные ореолы и их использование при геохимических поисках месторождений

Ореолы рассеяния– это зоны повышенных (реже – пониженных) содержаний химических элементов в природных образованиях, связанные с месторождениями полезных ископаемых. Первичные ореолы рассеяния месторождений возникают в окружающих горных породах одновременно с формированием залежей полезного ископаемого. Вторичные ореолы рассеяния образуются в продуктах разрушения горных пород, в почвах, водах, растениях и подземной атмосфере в результате гипергенных процессов, протекающих на поверхности суши.

Первичные ореолы рассеяния характерны для эндогенных месторождений; менее отчетливы первичные ореолы рассеяния вокруг экзогенных месторождений. Первичные ореолы рассеяния ценных компонентов повторяют в расширенном объеме контур залежи, иногда протягиваются на многие сотни м за ее пределы, подчиняясь магматическим, тектоническим, литолого-фациальным, стратиграфическим и структурным признакам, определявшим условия формирования месторождений.

Особенностью первичных ореолов рассеяния является их зональное строение – направленное и закономерное изменение соотношений между содержаниями элементов, что широко используется при литохимической съемке.

Вторичные (гипергенные) ореолы рассеяния разделяются на механические (рассеянные в твердой фазе), солевые (рассеянные в форме растворимых соединений), газовые и биогеохимические. Механические ореолы рассеяния образуются при разрушении месторождений с устойчивыми в зоне выветривания первичными или вторичными минералами в процессе прогрессивной дезинтеграции их обломков и диффузионного перемешивания частиц полезного ископаемого с элювиально-делювиальными отложениями.

Солевые ореолы рассеяния в капиллярных растворах горных пород и подземных водах образуют месторождения минеральных солей, некоторые сульфаты металлов и др. легкорастворимые первичные и вторичные минералы в результате диффузии, капиллярного подъема, испарения минерализованных растворов, сорбции и биогенной аккумуляции химических элементов полезного ископаемого.

Газовые ореолы рассеяния характерны для месторождений нефти и горючих газов, гелия, радиоактивных руд; многие рудные месторождения сопровождаются ореолами рассеяния паров ртути и других газов.

Биогеохимические ореолы рассеяния образуются в растениях, которые в районе месторождения содержат повышенные количества ценных элементов и их спутников. По генезису среди вторичных ореолов рассеяния различают: остаточные (в современных элювиально-делювиальных отложениях и в древних корах выветривания рудовмещающих пород) и наложенные ореолы рассеяния (в дальнеприносных отложениях, перекрывающих породы рудоносного субстрата).

По степени доступности для изучения различают открытые (выходящие на поверхность) и закрытые ореолы рассеяния, которые с применением существующих технических средств обнаруживаются только на некоторой глубине от поверхности. На выявлении ореолов рассеяния месторождений основаны геохимические поиски полезных ископаемых.

Чаще всего в геохимических поисках полезных ископаемых применяется литохимическая съемка.

Литохимическая съемка – это металлометрическая съемка, важнейший из геохимических методов поиска полезных ископаемых, основанный на планомерном исследовании химического состава горных пород и продуктов их выветривания.

Литохимическая съемка позволяет обнаруживать невидимые признаки полезного ископаемого путем высокочувствительного (например, спектрального) экспресс-анализа проб, отбираемых по определенной сети. В результате выявляются литохимические аномалии – повышенные (реже пониженные) содержания ценных или сопутствующих элементов полезного ископаемого.

Среди них геологопоисковое значение имеют вторичные (гипергенные) потоки и ореолы рассеяния, образующиеся в результате миграции рудных элементов в зоне выветривания, и первичные, в частности эндогенные, ореолы месторождений, возникающие в процессе рудообразования. Ореолы и потоки рассеяния значительно превышают размеры рудных тел и более доступны для обнаружения с поверхности, чем залегающие на глубине месторождения, что в соответствующих условиях определяет высокую эффективность литохимической съемки. После детального изучения при благоприятной геологической оценке в зоне литохимической аномалии проводятся горные выработки или буровые скважины с целью вскрытия полезного ископаемого и его дальнейшей промышленной оценки.

Литохимическая съемка проводится на всех этапах и стадиях геологоразведочных работ, определяющих их методику. На стадии геологической съемки в рудных районах с расчлененным рельефом при литохимической съемке опробуются аллювиально-пролювиальные отложения рек, ручьев и сухих русел с целью поисков месторождений по их потокам рассеяния. Эта литохимическая съемка обычно ведется в масштабе 1:200 000 со средней плотностью опробования 2,0´0,5 км. На стадии среднемасштабных геологических съемок (1:100 000 – 1:25 000) и в слабо расчлененных районах при поисковых литохимических съемках опробуются рыхлые элювио-делювиальные образования рудовмещающих пород, обычно с глубины 15–20 см, по прямоугольной сети (например, 500´50 м, масштаб 1:50 000). На участках выявленных вторичных ореолов рассеяния коренного оруденения выборочно проводится детальная литохимическая съемка в масштабе 1:10 000 (сеть 100´20 м) или в более крупном масштабе.

В районах, где рудовмещающие породы перекрыты чехлом молодых (дальнеприносных) отложений и образование «наложенных» ореолов рассеяния не гарантировано, обычная литохимическая съемка с поверхности не эффективна. В этих случаях в особо перспективных рудных районах с мощностью чехла до 100 м проводится глубинная литохимическая съемка путем бурения специальных скважин (например, по сети 1000´100–200 м) и опробования верхних горизонтов древней коры выветривания с целью поисков месторождений по их вторичным «погребенным» ореолам рассеяния.

На стадии разведки и эксплуатации промышленных месторождений, а также оценки выявленных рудопроявлений при литохимической съемке опробуются коренные рудовмещающие породы с поверхности, по керну поисково-разведочных скважин и в подземных горных выработках с целью поисков и прогноза скрытого оруденения. Эта весьма детальная литохимическая съемка (шаг опробования 2–5–20 м), основанная на обнаружении первичных ореолов рудных тел и анализе их зональности, применяется преимущественно при поисках слепых рудных тел на флангах и глубоких горизонтах рудных полей эндогенных месторождений.

Во всех случаях литохимическая съемка сочетается с геологическими и геофизическими съемками в тех же или близких масштабах. В результате литохимической съемки составляются карты, разрезы и графики содержаний элементов – индикаторов полезного ископаемого, на которых с учетом статистических параметров местного геохимического фона (Сф) и направления рудоконтролирующих структур выделяются литохимические аномалии.

Результаты детальных литохимических съемок обычно изображаются в изоконцентрациях. Общее число выявляемых аномалий значительно превышает число промышленных месторождений, поэтому важнейшее значение имеет правильная интерпретация аномалий, на основе которой, с учетом других данных, принимаются решения о целесообразности их дальнейшего изучения или разведки горно-буровыми работами.

С помощью литохимической съемки в России и за рубежом открыты многочисленные месторождения цветных и редких металлов. Например, золоторудное месторождение Мурынтау (Узбекистан) открыто литохимической съемкой по вторичным ореолам рассеяния мышьяка.

Будет полезно почитать по теме: