Способ поисков рудных месторождений по искусственно вызванной ртутной дегазации

09 11) СОЮЗ СОВЕТСНИХас,ицъюмесюжРЕСПУБЛИК 00 ИЗОБРЕТЕНИЯИДЕТЕЛЬСТВУ УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВ(21) 3380069/18-25 (22) 07.01.82 (46) 15.12.83. Бюл. Ф 46 (72) Г.А. Долгих, М.И. Политиков и В.Ф. Кривченко (7) Казахский филиал Всесоюзногонаучноисследовательского института разведочной геофизики Научнопроизводственного объединения "Рудгеофизикаф (53) 550.84(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР В 602904, кл. 6 01 ч 9/00, 1977.2. Методика измерений паров ртути при поисках ртутных месторождений (методические рекомендации), Составитель Фурсов, М., 1975,.с. 1235 (прототип),(54).(57) СПОСОБ ПОИСКОВ РУДНЫХМЕСТОРОЖДЕНИЙ ПО ИСКУССТВЕННО ВЫЗ.ВАННОЙ РТУТНОЙ ДЕГАЭАЦИИ, включающий отбор газовых проб из .верхнейчасти почвенного разреза, накопление ртути на золотом сорбенте с:последующей десорбцией и определением ее содержания, о т л и ч а ющ и й с я тем, что с целью повышения глубинности и достоверностипоиска, отбор проб почвенного воздуха на участке поисков осуществляют после возбуждения горных породупругими колебаниями.мИзобретение относится к областигеохимических методов поисков рудных месторождений и может быть использовано для выявления эндогенныхместорождений, локализующихся вразличных структурных условиях соскрытым и скрыто-погребенным характером залегания рудных тел. Способможет быть применен в комплекте,с геофизическими методами, а также .при разбраковке литохимических аномалий,Известен способ ртутометрическихпоисков рудных месторождений по содержанию свободных и сорбированныхпочвой паров ртути. заключающийсяв нагреве почвенного слоя до температуры, обеспечивающей выделениесорбированной в нем ртути с последукщим определением ее содержания 1Недостатком способа являетсяотсутствие предварительного обогашения ртутных паров на золотомсорбенте, что приводит к появлениюложных сигналов, вызываемых минеральными и органическими частичками, водяными парами и газами, которые возгоняются совместно с парамиртути при нагреве почвы. Появлениеложных сигналов ведет в конечномсчете к низкой достоверности, глубинности и эффективности поисковыхработ.Наиболее близким к данному является способ поисков рудных месторождений по содержаниЮ паров ртути впочвенном воздухе, заключающийсяв откачке проб почвенного воздухаиэ шпура глубинной 0,3-0,5 м с помощью конусного зонда, накоплении ,ртути на золотом сорбенте, десорбцииртути путем электронагрева сорбентаи измерении ее концентраций на атомно-абсорбционном спектрофотометре 2 .Недостатком способа является ограниченная информация, получаемаялишь по свободным парам ртути в почвенном воздухе, что создает значительные трудности при интерпретации и разбраковке аномалий и приводит к низкой глубинности поискови недостаточной достоверности получаемых результатов.Цель изобретения - повышениеглубинности и достоверности поисков рудных месторождений.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу поисковрудных месторождений по содержаниюпаров ртути в почвенном воздухе,включающему отбор газовых проб изверхней части почвенного разреза,накопление ртути на золотом сорбенте с последующей десорбцией и определением ее содержания, отборпроб почвенного воздуха на участкепоисков осуществляют после возбуждения горных пород упругими колебаниями.Изобретение основано на искусственной ртутной дегазации рудныхтел и их ореолов рассеяния, вызывае 5 мой упругими колебаниями, генерируемых, например, взрывами, Приэтом в породах надрудного пространства возникают устойчивые во времени интенсивные потоки гаэообраз 10 ной ртути, диффундирующие в направлении от кровли рудных залежей кдневной поверхности, где и обнару живают своим, проявлением местоположения скрытых рудных скоплений.5 На искусственную дегаэацию рудных тел косвенно указывает естественная возгонка паров ртути. Приэтом основными факторами, определяющими процесс массопереноса природных газов в земной коре, являютсяградиенты давления, концентрациии температур.Искусственно вызванные в горныхпородах колебания упругих волн, каки обусловленные тектофизическими силами локально возникающие в нихнапряжения, приводят к аналогичнымизменениям параметров укаэанных градиентов - явлению дегазации в земной коре и образованию высокоподвижных газортутных потоков, Приэтом следует ожидать, что в процессе массопереноса ртути, в отличиеот указанных условий пробоотбора,будут вовлечены все формы нахожде 35 ния газообразной ртути в рудовмещающих и перекрывающих образованиях: свободные, сорбированные и окклюдированные пары ртути, а такжепервичная (эндогенная) ртуть, нахо 4 О дящаяся в газообразной форме в закрытых порах, в микровключениях ипромежутках кристаллов в рудах ипервичных ореолах., Глубины и возникновения искусственной дегазации при45 упругих колебаниях, возбуждаемыхвзрывными источниками, весьма значительны. В этих условиях дегазирующиеся рудные тела и их первичные ореолы как бы проецируются газортутными потоками на дневную поверхность.Таким образом, кроме глубинности и достоверности поиска рудныхместорождений создается воэможностьпредсказывать параметры .распространения скрытых рудных сноплений вгоризонтальных направлениях,На фиг, 1 представлена блок-схема устройства для осуществленияспособа.6 О На фиг. 1 обозначено: источникупругих колебаний 1, направлениераспространения упругих волн 2,скрытое рудное тело 3, направлениевызванного потока 4 паров газообраз 65 ной ртути к дневной поверхности 5,1061093 ба почвенного воздуха прокачивается через золотой струнный сорбент8 в установленном объеме, контролируемом ротаметром 9. После прокачки пробы и накопления ртути на 1 О сорбенте краны 14 и 15 устанавливаются в положение Б-Б для проведения измерения концентрации ртути.С этой целью включают отжиг сорбента 8 на блоке питания 12 с одновременной прокачкой атмосферного воздуха через фильтр-поглотитель ртути 13. Десорбированные с сорбента8 пары ртути, прокачиваемые насосом 10, поступают в Электронный измерительный блок-фотометр 11 для 20 определения ртути с учетом поправочного коэффициента.на вариацию.Способ опробован и дал положи тельный эффект на золоторудномобъекте, расположенном (фиг. 2) 25 среди кислых вулканогенных пород,где дальнеприносные валунно-галечные образования 16, мощностью до40 м, кора выветвивания по кислымэффуэивам 17, профили наблюдений ЗО,с их номерами и номерами пикетов18, изоконцентраты паров ртути впочвенном воздухе в Я 10 9 мг/л19, максимальные значения концентраций 20, площадь предполагаемого З 5 распрОстранения прОмышленнО ценнййхруд 21, которая, по-видимому, ограничена изоконцентратами паров ртути (300-1000) 10 мг/л и большимизначениями, граница распространения пород 22, местоположение источ ника упругих колебаний (в данномслучае им служил взрыв) 23.. Объект находится в начальной стадии оценки глубоким колонковым бурением и относится к сложному для 45 выявления бессульфидному типу оруднения в зонах Окварцевания с тонкодисперсным золотом. Вся площадьобъекта, кроме небольшой части вювао-восточном углу, погребена под 50 рыхлыми образованиями значительной,мощности. На Фиг. 2 представленыдва варианта (А и Б) площадной гаэо,ртутной съемки по почвенному возду, ху. Вариант А отражает результаты, 55 пОлученные ДО ВзрыВа В услОВияхненарушенного равновесия в газообмене между литосферой и атмосферой,вариант,Б - после Возбуждения упру-.гих колебаний взрывом в условияхнарушенного равновесия и вызваннойискусственной дегазацииРеализация способа показала,что над,погребенным золоторуднымобъектом фиксируется контрастныйгазортутный ореол, который по про стиранию оказался в три раза боль- . Производят возбуждение упругих коколебаний, в качестве источника.которых может быть взрыв, механический или электрический ударник,вибратор, мощность источника определяется площадью исследуемого участка. Возбуждение упругих колебанийосуществляют в мелкой скважине( глубиной до 35 м) либо горнойвыработке легкого типа (шурфе). Возникшие упругие колебания 2, распро-,страняясь от источника, воздействуют на скрытое рудное тело 3 и егоореолы рассеяния и вызывают тем сагазоотборный зонд 6 с пылеулавливающим фильтром 7, золотой струнный сорбент 8, ротаметр 9, установленный между сорбентом 8 и вакуумным насосом 10, измерительный блок-фотометр 11, блок питания 12, фильтр-поглотитель ртути 13, трех- ходовые краны 14 и 15. Блок питания 12 подключен к блоку-фотометру 11 и сорбенту 8.Примером осуществления может быть такая последовательность опе- . раций.Заведомо в бесперспективном месте исследуемого участка выбира,ют контрольную площадку для наблю+ дений за вариациями геохимического ,фона паров ртути в почве. Наблюдения за изменением фона ведут в течение всей рабочей смены с перерывами между измерениями 0,5-2 ч в зависимости от характера вариаций. Возбуждение упругих колебаний в грунте на участке вызывает (помимо интенсивной дегазации от скрытых рудных тел) слабую дегазацию вмещающих пород, которая обуслов, ливает заметное повышение фоновых концентраций паров ртути в почвенной атмосфере, По данным вариа-, ций фона рассчитывается для того или иного периода рабочей смены поправочный коэффициент относительно нормального фона. Начало площадных измерений после возбуждения упругих колебаний на участке опре- деляется по резкому повышению ФО- на. На прекращение измерений указывает снижение концентрации паров ртути на контрольной площадке до обычного фона, что означает прекращение вызванной дегазации, которая оказывается устойчивой в течение многих часов и благоприятствует ходу работы.Таким образом, Все измерения на площади выполнены и зафиксированы относительно одного уровня - нормального фона.На профиле наблюдений гаэортутНый, зонд 6 (фиг. 1) с пылеулавли.- вающим фильтром 7 вдавливается на .точке измерения в шпуровое отверс-.тие сразу. же после его проходки на глубину 0,30,5 м. мым дегаэацию паров ртути, потоки 4 которой мигрируют к дневной поверхности 5.С помощью вакуумного насоса 10 при положении А-А кранов 14 и 1,5 про