Поисковыми признаками называются геологические и негеологические факты, которые указывают на наличие полезного ископаемого. Такими геологическими фактами могут быть обнажения полезного ископаемого; обломки руды; высокие концентрации элементов в горных породах и водах, создающие минералогические, геохимические, геофизические аномалии; характерные околорудные изменения (скарны, грейзены и т. п.). К негеологическим признакам относятся следы деятельности человека по добыче и переработке полезного ископаемого,
Обнажения полезных ископаемых. Наиболее достоверным поисковым признаком является выход на дневную поверхность или искусственное обнажение полезного ископаемого. Под выходами понимают обнажения тел полезного ископаемого в их естественном залегании. Они представлены скоплениями минералов твердых полезных ископаемых, проявлениями нефти и газа в различных природных образованиях, минерализованными водными источниками. По выходу полезного ископаемого часто можно судить о возможном распространении минерализации на глубину, о содержании того или иного элемента, о качестве полезного ископаемого.
|
|
При изучении выходов полезных ископаемых необходимо иметь в виду, что процессами выветривания они могут быть существенно изменены. В зоне выветривания кимберлит, например, превращается в глиноподобную массу; над медноколчеданными месторождениями развиваются мощные «железные шляпы», сложенные гидроокислами железа; уголь, окисляясь, превращается в бурые, беловато-серые породы.
Искусственные обнажения полезного ископаемого образуются при проходке различных структурно-картировочных и поисковых выработок — буровых скважин, шурфов, при строительстве инженерных сооружений — котлованов, тоннелей.
Минеральные и геохимические ореолы месторождений полезных ископаемых. В процессе образования месторождений и в результате эрозионного их разрушения вокруг тел полезных ископаемых образуются ореолы минералов и элементов в виде крупных обломков полезного ископаемого, мелких минеральных зерен или различного рода концентраций отдельных элементов. Эти ореолы разделяются на две генетические группы: первичные (гипогенные) и вторичные (гипергенные).
Первичные ореолы образуются одновременно с формированием месторождения. Так, гипогенные ореолы рудных тел являются результатом диффузионных и инфильтрационных процессов при движении рудоносных растворов. Размеры гипогенных рудных ореолов составляют от единиц до сотен метров. Эти ореолы могут быть использованы при поисках глубокозалегающих месторождений как поисковые их признаки.
|
|
Наибольшее значение для поисков имеют вторичные ореолы, которые образуются в процессе разрушения месторождений (рис. 11). Эти гипергенные ореолы рассеяния разделяются на минеральные и солевые, называемые вторичными литогеохимическими; на водные — гидрогеохимические; на биологические — биогеохимические; на газовые — атмогеохимические.
Рис. 11. Блок-диаграмма вторичного ореола рассеяния.
1, — элювий—делювий; 2— аллювий; 3 — рудное тело; 4.— вмещающие горные породы; 5 — контуры аномальных содержаний металл
Среднее содержание элементов в коренных горных породах или в рыхлых отложениях определенного района называется фоновым содержанием. Содержание же элемента, резко отклоняющееся от фонового, называется аномальным. Участки с аномальными, обычно повышенными, содержаниями элементов представляют собой аномалии, которые могут служить поисковыми признаками, как например, радиоактивные аномалии являются признаками уранового или ториевого оруденения. Однако аномалии образуются в результате различных причин в ходе общего' процесса геохимической миграции элементов в земной коре и поэтому они не всегда связаны с ореолами месторождений полезных ископаемых. В связи с этим в большинстве геохимические: и геофизические аномалии являются лишь критериями возможности месторождения в данном районе, но не признаками, указывающими на непременное наличие месторождения полезного ископаемого.
Первичные литогеохимические ореолы, распространенные непосредственно вокруг тел полезных ископаемых, являются наиболее надежным поисковым геохимическим признаком. К ним относятся повышенные содержания (аномальные) элементов-индикаторов во вмещающих породах, различные вкрапленники рудных минералов вблизи рудных залежей, прослойки угля или руд в породах, подстилающих или перекрывающих промышленные пласты полезного ископаемого.
Вторичные литогеохимические ореолы возникают в результате физического и химического выветривания тел полезных ископаемых. Под действием силы тяжести продукты выветривания распространяются по склонам гор и долинам рек и образуют потоки рассеяния (см. рис. 11). В образовании механических потоков рассеяния принимают участие устойчивые в зоне выветривания первичные минералы, такие как касситерит, вольфрамит, шеелит, киноварь, монацит, и вторичные минералы: окислы свинца и молибдена, гидрокарбонаты меди, силикаты цинка и никеля. В водных потоках происходит сортировка минералов по удельному весу, в результате чего могут возникать промышленные скопления минералов — россыпные месторождения золота, платины, рутила, ильменита, циркона, гранатов, алмазов. Ореолы, связанные с сорбцией различных химических элементов и их соединений глинистыми и илистыми фракциями речных отложений, называются донными осадками. В такого рода потоках рассеяния повышенные содержания металлов могут прослеживаться на расстоянии нескольких километров от разрушаемых тел полезных ископаемых.
Вторичные ореолы рассеяния в рыхлых отложениях по расположению их относительно поверхности земли делятся на открытые и закрытые (рис. 12). В настоящее время наиболее эффективно геохимические поиски проводятся по открытым ореолам, развитым в элювиально-делювиальных отложениях.
Рис. 12. Основные типы вторичных литогеохимических ореолов рассеяния рудных месторождений (по А. П. Соловову).
1 — современный элювий и делювий, или древняя кора выветривания; 2 — дальнеприносные отложения; 3 — рудовмещающие породы; 4 — рудные тела и их первичные ореолы рассеяния; 5 — вторичные литогеохимические ореолы рассеяния.
Открытые вторичные ореолы рассеяния: I — остаточные, II. III, IV — наложенные.
|
|
Закрытые вторичные ореолы рассеяния: V — остаточные, VI — остаточные погребенные, VII — наложенные погребенные
Гидрогеохимические ореолы рассеяния представляют собой участки водоносных горизонтов, химический состав которых обусловлен взаимодействием природных вод с месторождениями. Эти участки отличаются повышенными содержаниями химических компонентов, свойственных месторождению, и закономерным увеличением их содержаний по мере приближения к последнему.
По стабильности проявления гидрогеохимические аномалии разделяются на постоянные и временные. Постоянные гидрогеохимические аномалии характерны для глубоких водоносных горизонтов с относительно постоянным режимом. Временные гидрогеохимические аномалии образуются в поверхностных и грунтовых водах и отличаются значительными колебаниями содержаний химических элементов в зависимости от интенсивности атмосферных осадков.
Биогеохимические ореолы. В золе растений, произрастающих над месторождениями, обычно отмечаются повышенные соедержания некоторых элементов по сравнению с содержанием их в золе растений за пределами месторождения. В основе этого лежит избирательное поглощение различных химических элементов растениями и микроорганизмами. Среди растений выделяются универсальные растения-индикаторы, такие как галмейная фиалка и галмейная ярутка, произрастающие только над цинковыми рудами, и локальные растения-индикаторы, указывающие на наличие в почвах тех или иных элементов.
Атмогеохимические (газовые) ореолы рассеяния в коренных породах, рыхлых отложениях, почвах и надпочвенном воздухе образуются в результате миграции элементов в газовой фазе во время формирования месторождения и в процессе его разрушения. Миграция в газовой фазе характерна для ряда элементов высокотемпературных пневматолитовых, пегматитовых, вулканогенно-эксгаляционных месторождений, в составе которых отмечаются легколетучие элементы или их соединения. Газовые ореолы радона, торона и гелия отмечаются над месторождениями радиоактивных элементов. Установлены газовые ореолы ртути на ртутно-сурьмяных и полиметаллических месторождениях. Выходы летучих углеводородов, развивающиеся над месторождениями нефти, газа, угля, горючих сланцев, являются одним из основных поисковых признаков.
|
|
Следы деятельности человека по добыче полезных ископаемых являются прямыми поисковыми признаками. К ним относятся древние горные выработки и отвалы горной массы, в которой всегда можно найти остатки полезных минералов или продуктов их окисления, Важным поисковым признаком являются следы переработки руд, развалины древних печей и отвалы шлаков. Следы добычи и переработки полезных ископаемых известны в различных районах нашей страны: в Средней Азии, на Урале, Алтае, в Сибири. Древними выработками вскрыты многие месторождения полезных ископаемых, издавна используемых человеком: железа, свинца, цинка, меди, олова, золота, серебра, ртути, слюды, драгоценных камней, угля.
Важные сведения о полезных ископаемых могут дать историко-археологические данные, фондовые, архивные, литературные и фольклорные источники. Заслуживают внимания географические названия на языках местных народов. Например, на тюрских языках слово «кан» означает «руда», отсюда понятен интерес к таким названиям, как «Хайдаркан, «Кан-и-гут», «Кансай». •