Способ определения продуктивности камерных пегматитов

Союз СоветснмкСоцмапмстмчесимнРеспублик ОП ИСАНИЕ и 976419 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ/32 С 0 исоелинением заявки 1 осудерстееииый комите СССР до делам изобретений и открытийлишин И.В, Маасилишин В.И.и И. ут, А.С. Литовченкоанченко, В.Я, Прош 72) Авторы изобретения раинской ССРразведкептицескот о веты" Институти Западноместоронди камнеса геохимии и е производ ений, добы лоцветного ки ли нераловбьединенаботке ипадкварц венное е и 1) Заявител и пере рья "3 езУКТИВНОСТИ 2 ления проатитов, ос- т 5ном бурениис последующи"трограФичессти пегмая пегматита,м (топаз,ево-железис- ристаллов Изобретение относится к геологическим методам поиска и разведки полезных ископаемых и может быть использовано при проведении поиска продуктивных камерных пегматитов, богатых техническим кварцем.Камерные пегматиты залегают обычно в гранитах на различных глубинах и размеры их достигают порядка 20- 50 м. Кристаллы технического кварца (занорыв) располагаются, как правило, в центральной части пегматитового тела. Известен способ опреде дуктивности камерных пегм новывающийся на многократ скважин, получении керна ми минералогическими и пе кими исследованиями мощно тита по скважине, строени по сопутствующим минерала акцессорные берилл и лити тые слюды), по размерам к кварца, по наличию системы сводооых трещин 1 11Основным недостатком этого способа определения продуктивности камерных пегматитов является его большая трудоемкость, длительность, неэкономичность, поскольку он требует многократного отбора проб и их иссле дований, Дане в случае попадания скв жины в продуктивный пегматит трудно определить величину занорыва, его расположение, что требует дополнительного разбуривания. В итоге необходимо, чтобы скванина провла сквозь занорыш.Наиболее близким техническим решс. нием к изобретению является способ определения продуктивности камерны, пегматитов, включающий бурение, пол чение керна из скважины, прошедшей через пегматит, а также исследование петрограбических и минералогических характеристик керна, по которым опре976 чделяют входящие в пегматит породы иих продуктивность. Для определенияформы пегматитового тела среднегоразмера необходимо пробурить -6 скважин. Оценку пегматита производят поего йорме. Продуктивный пегматит имеет изометрическую борму, непродуктивный - удлиненную 2 1.Однако даже определение йормы пепегматита не дает возможности точно 1 Ооценить его продуктивность, способне однозначен, произвести точнуюоценку пегматита можно только в случае попадания скважины в занорыш,Кроме того, способ очень трудо-. 15емкий, требует многократного бурения,а следовательно, больших затрат времени, электроэнергии, износа бурового оборудования, а также требуетспециалистов - геологов высокойквалификации. Способ применим только для оценки известных пегматитовыхполей, на новых пегматитовых поляхспособ неэййективен,Целью изобретения является повышение точности оценки продуктивностикамерных пегматитов и сокращение объема буровых работ,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу определения про- зодуктивности камерных пегматитов,включающему бурение скважин, получение керна из скважины, прошедшей через пегматит, из керна выделяют образец мономинеральной фракции полевого шпата, нагревают его до температуры карбонизации в нем битуминозноговещества, охлаждают до комнатной температуры, помещают в магнитное и ГВЧполя, возбуждая эййект электронногопарамагнитного резонанса ( ЭПР), получают спектры ЭПР свободных радикаловбитуминозного вещества и по их относительной интенсивности определяютколичество битуминозного вещества впегматитах, которое является показателем их продуктивности.При этом исследуемый образец нагревают при 55 И 10 оГ в течение 20 мин,Предлагаемый способ определенияпродуктивности камерных пегматитовоснован на экспериментальном акте,что количество битуминозного вещества в околопегматитовых зонах зависитот продуктивности Пегматита и величи 55ны занорыша. В продуктивных пегматитах оно резко возрастает при переходе от внешних зон пегматита к внут 19 4ренним. Это явление объясняется тем, что процесс перекристаллизации пегматитов сопровождался захватом органического вещества полевыми ипатами. Измерить количество битуминозного вещества в полевых ипатах позволяет метод электронного парамагнитного резонанса, если перевести исследуемое битуминозное вещество образца, выделенное из керна, в парамагнитное состояние путем отжига образца до температуры карбонизации, при которой в процессе нагревания возникают неспаренные электроны атомов битуминозного вещества.Помещенный в радиоспектрометр отожженный образец дает сигнал в спектре ЭПР, величина сигнала прямо пропорциональна количеству битуминозного вещества в образце. Количество битуминозного вещества определяется с целью повышения точности оценки продуктивности камерных пегматитов и сокращения объема буровых работ.Особенностью полевых ипатов является то, что полная карбонизация битуминозного вещества в них наступает при 55010 С ( дальнейшее повышение температуры ведет к выгоранию битуминозного вещества), Время прогревания образца не менее 20 мин.Бурят скважины в районе залегания пегматитовых тел, так, цтобы скважина попала в полевошпатовую зону пегматитового тела. Из скважины отбирают несколько проб керна. Измельчают каждую пробу до размера частиц порядка 1 мм в диаметре. 6 лотацией выделяют образцы мономинеральных фракций полевого шпата. Помещают образцы в кварцевую ампулу и нагревают до температуры карбонизации в нем битуминозного вещества при атмосферном давлении, Охлаждают образцы до комнатной температуры, помещают каждый образец в резонатор радиоспектрометра ЭПР и, изменяя напряженность магнитного поля от 0,332 до 0,333 Т (при 1 генератора = 9355 Игц ), записывают спектры электронного парамагнитного резонансаЭПР. Для калибровки спектра интенсивность полученных спектров ЭПР свободных радикалов битуминозного вещества сравнивают со спектром ЭПР эталона, Такая калибровка спектра является универсальным контролем за работой спектрометра и позволяет получить ошибку эксперимента976419 вое тело. Глубина скважин 100 л. Быль отобраны по семь проб иэ различных эон камерного пегматита. Из каждой пробы были выделены образцы мономине. ральных Фракций полевого шпата весом около 0,5 г. Образцы каждой из скважин 6 ыли помещены в кварцевые ампулы и подвергались нагреву при 550 ф 10 ОС в течение 20 мин. Затем образцы охлаждались до комнатной температуры и были поочередно помещены в резонатор радиоспектрометра РЭ, При изменении напряженности магнитного поля от 0,332 до 0,333 Т были записаны спектры ЭПР битуминоэного вещества каждого образца, пересчитана относительнав интенсивность спектров. Результаты вычислений сведены в таблицу.По полученным. результатам был сдеч ч лан вывод, что исследуемыи камерныи пегматит полнодибференцированный и продуктивный. Для обнаружения продуктивности пегматита достаточно пробурить одну скважину.П р и и е р 2, Бурили две скважины в пегматитовом теле. Отобрали по семь проб из каждой скважинь 1. Выделили образцы мономинеральных фракций полевого шпата весом около 0,5 г, на-, гревались образцы при 55010 ОС в течение 20 мин. Были записаны спектры ЭПР образцов, вычислены значения относительной интенсивности каждого спектра, По результатам был сделан вывод, что исследуемый камерный пегматит непродуктивный и в нем нет кристаллов технического кварца. Для определения продуктивности данного пегматита достаточно было материалов одной скважины. не более 53, В качестве эталона использовался ЭПР С. в И 1 О.л.Определяют относительную интенсивностьспектров ЭПР по Формуле3отнЕд к/э х где Э, - интенсивность в спектре образца битуминозного вещества1 ОЭ- интенсивность спектра зталона, Р - вес измеряемого образца,По относительной интенсивностиспектров ЭПР оценивают количество би туминозного вещества в полевом ипатеиз полевошпатовой зоны пегматита, которое является показателем их продуктивности: чем больше интенсивностьспектра ЭПР, тем более продуктивный 20пегматит.Исследования показали, что камерные пегматиты, в которых относительная интенсивность спектра ЭПР образцовболее 150 единиц, являются продуктивными, а если меньше - непродуктивными,На фиг. 1 приведен спектр ЭПР свободных радикалов битуминозного вецества образцов из полевошпатовой зоныкамерного пегматита; на йиг. 2 - рас- ЗОпределение относительной интенсивности линии ЭПР свободных радикалов битуминозного вещества в полевых шпатах продуктивных ( кривая 17 и непродуктивныхкривая 2) пегматитовыхтел.П р и л е р 1. На известногл месторождении камерных пегматитов Волыни были получены образцы из двух сква.жин, которые прошли сквозь пегматито"4 в Т, С Интенсивность( 3 отн.ед.) по зонам1-Уп Пример Скважи- на Время,минй У Ч У 28 70 200 450 120 140 10 35 72 195 420 125 145 10 20 65 60 55 50 30 10 1 1 550+10 550+10 55010 550+1 0 20 20 20 20 ВО 60 68 53 32 8 20 пегматита, что влечет за собой снижение трудоемкости, уменьшение времении стоимости разведочных работ, крометого, он является высокочувствительт Ю а аПредлагаемый способ определенияпродуктивности камерных пегматитовне требует многократного бурения скважин для определения продуктивностиным, так как его чувствительность определяется чувствительностью спектрометра ЭПР и составляет 10, что значительно превышает чувствительность известных способов. ВФормула изобретения1. Способ определения продуктив ности каиерных негматитов, включающий бурение скважины, получение керна из скважины, прошедшей через пегматит, о т л и ч а ю ц и й с я теи, что, с целью повышения точности оцен ки продуктивности камерных пегматитов и сокрацения объема буровых работ, из керна выделяют образец моно- минеральной ракции полевого шпата, нагревают его до температуры карбо низации в нем битуминозного вещества, охлаждают до коинатной температу. ры, помещают в иагнитное и СВЧ поля, возбуждая зфбект зпектронного пара 119 8магнитного резонанса, поЛучают спектры электронного парамагнитного резонанса свободных радикалов битуминозного вещества и по их относительной интенсивности определяют количество битуиинозного вещества в пегматитах, которое является показателем их продуктивности.2. Способ по и, 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что исследуемый образец нагревают при температуре 550+10 фС в течение 20 мин. Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Лазаренко Б,К. и др, Минералогия и генезис камерных пегматитовВолыни, Львов, "Вища школа", 1973,с. 318-324.2. Панченко В.И., Булгаков В.С.Анализ йормы занорышевых пегматитовых тел. Известия ВУЗов, серия НГеология и разведка", 1970, Р 6,с, 50-60 прототип).976419 7, отн. й 0 ОО ЗОРИ Релактоо 8. ПвЗаказ 8999/74 илиал ПИП "Иатечт", .г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Составитель В. Майорщина Техреа Т.Маточка Кор Тирам 717 . Подп ВНИИПИ Государственного комитета СС по делан изобретений и открытий 3035, Москва, Я, Раушская наб., ктоо А. Лзятк сное Р