Характер наблюдений на рудопроявлениях.

 

На поверхности чаще развиты в основном - вторичные образования, реже - первичные минералы группы окислов (или сульфиды). Если на выходе породы ожелезнены (или обелены), то они всегда должны привлекать внимание. Такой признак очень характерен и позволяет обратить внимание на потенциально рудное образование даже издали, при движении по маршруту или при аэровизуальных наблюдениях (облетах территории). Следует обращать внимание на резко отличающиеся по цвету поверхности скальных выходов, глыбовых развалов элювия-делювия, цвет и особенности глыб (валунов) в аллювии. Всегда интересны и подозрительны на рудную минерализацию кварцевые жилы, особенно превращенные при выщелачивании сульфидов в губчатые образования.

Наличие вторичных изменений пород околорудного типа – один из первых поисковых признаков для обнаружения рудной минерализации.

Не менее важно изучение зон тектонических нарушений, особенно трассированных жилами, дайками основного и кислого состава, зонами повышенной (аномальной) трещиноватости пород. Всегда интересны для обнаружения рудных объектов замки складок, особенно обнажающиеся в естественном разрезе.

 

Детальная геологическая съемка участков проявлений полезных ископаемых – по сути геолого-структурная съемка, с тщательной фиксацией всевозможных элементов структуры (слоистости, течения, трещиноватости, сланцеватости, кливажа, элементов складок и разрывной тектоники). Часто применяют массовые замеры трещиноватости, с последующим статистическим расчетом систем трещин и их интерпретацией.

 

В заключение: что геолог (маршрутная группа) должен иметь в маршруте при геологической съемке и поисках:

А. Средства ориентирования и привязки к местности

1. Горный компас

2. Топокарта (топокарты – особенно, если маршрут по краю карты)

3. Аэрофотоснимки

4. Транпортир (прозрачный транпортир-треугольник)

5. По возможности – спутниковый топопривязчик GPS

Б. Общее снаряжение	В. Дополнительное снаряжение	Г. Общеэкспедиционное снаряжение
1. Рюкзак	1. Зубило	1. Подходящая одежда, обувь, головной убор
2. Полевая сумка	2. Рулетка	2. Репелленты
3. Геологический молоток	3. Фотоаппарат	3. Накомарник
4. Мешочки для образцов, мешки пробные	4. Вата (для упаковки хрупких минералов и фоссилий)	4. Индивидуальный перевязочный пакет
5. Лупа (лупы)	5. Лоток промывочный	5. Спички в непромокаемой упаковке
6. Игла стальная (булавка)	6. Радиометр	6. Кусок (моток) репшнура, веревки
7. Бумага для этикеток	7. Каппометр	7. Кусок войлока – для сидения на камнях
8. Лейкопластырь	8. Бинокль	8. Неприкосновенный запас
9. Нож	9. Бирки для проб	продовольствия (минимум -
10. Часы	10. Лопатка саперная малая	на 1 день)
11. Карандаш, шариковая ручка, маркер	11. Реактивы: соляная кислота, плюс особые для вида сырья

 

Тема 7

Минералогические (геолого-минералогические) методы поисков.

Поисковая минералогия и минералогическое картирование.

Валунно-ледниковый метод.

Применяется для поисков м-ний на площадях развития ледниковых отложений (они покрывают плащом мощностью до 15-20 м и более значительные территории России). Используется анализ состава ледниковых отложений и закономерности их переноса. Ледник «вспахивает» горные породы и передвигает их обломки в направлении своего движения. Сортировка обломков по плотности или крупности почти не происходит. Основанием для постановки поисков чаще всего служит обнаружение единичных рудных обломков в составе ледниковых отложений (при маршрутах, проходке единичных выработок или при каких-либо работах (прокладка дорог, рытье котлованов и т.п.). Этапность: а) вначале изучают состав ледниковых отложений и геоморфологическую обстановку в месте обнаружения рудного валуна; б) затем по следам движения ледника на коренных породах (ледниковые шрамы, бараньи лбы и др.), ледниковым формам рельефа (озам, друмлинам и т.п.) устанавливают направление движения ледника и соответственно направление сноса рудного материала; в) прокладывают поисковые линии поперек движения ледника, по этим линиям в шурфах изучают наличие или отсутствие рудных обломков, особенно в нижней, менее выветрелой части морены (в отбором валовых проб). Изучают и устанавливают местоположение не только рудных обломков, но и валунов-спутников (например, основных пород, с которыми связаны сульфидно-никелевые руды). Места обнаружения обломков наносят на топокарту и определяют контуры ореола их рассеяния (рудного веера). Эти материалы сопоставляют с геологической картой и определяют возможное место источника образования рудного веера. Следующая задача – установление коренного месторождения и его перспективная оценка. Она решается на относительно ограниченной площади, выявленной валунными поисками. При малой мощности рыхлых отложений – проходка канав или неглубоких шурфов, при большой – геофизические работы с проверкой аномалий горными или буровыми работами.

Таким методом открыто значительное количество м-ний в Швеции, Финляндии, Канаде и России (в Карелии, на Кольском полуострове), т.е. в местах, подвергшихся материковому оледенению. Применим на Севере Урала, хотя примеров здесь и не знаю.

Обломочный (обломочно-речной, обломочно-делювиальный) метод.

Основан, как и валунно-ледниковый метод, на изучении ореолов механического рассеяния. Сущность: обнаружение в аллювии, делювии и т.п. обломков руды или пород и минералов-индикаторов и систематическом прослеживании вплоть до проявлений (месторождений) в коренном залегании. Практически поиски начинаются с маршрутов по речной долине вверх по течению, с тщательным осмотром русловых, долинных, террасовых отложений. При обнаружении обломков руды или минералов (пород)-индикаторов места их находок фиксируются в дневнике и на карте. Указывается размер, степень окатанности обломка, минеральный состав и частота обнаружения обломков (на пог.ед. маршрута (км, сотню м) или единицу обследованной площади (км²). Последовательно обследуется вся речная система, все притоки (речки, балки, ручьи, овраги), впадающие в основную речную сеть, пока не появятся признаки близости коренного м-ния (увеличение размеров обломков, неокатанность, исчезновение или резкое уменьшение количества обломков вверх по реке и др.). Поиски по рудным обломкам достаточно просты и захватывающе интересны («как грибы ищешь»).

В месте исчезновения обломков в речном аллювии (выше по реке или ее притоку обломков нет) исследуют склоны речной долины – по делювию и элювию. Маршруты вкрест предполагаемого сноса обломков, т.е. по горизонталям рельефа. Задача – сужение веера сноса и выход на коренной объект. При необходимости применяется проходка шурфов, канав, расчисток, копушей. На детальную карты или глазомерный план м-ба 1:5000 – 1:2000 и крупнее наносят линии ходов и места обнаружения рудных обломков, то есть оконтуривают ореол рассеяния, на основании выявления которого можно наметить места для вскрытия коренного проявления (месторождения).

Если склоны долины пологие и постепенно переходят в обширные равнины или слабо обнаженное водораздельное пространство, обнаружение коренного м-ния по обломкам затруднительно. Тогда поиски на склонах и водоразделах осуществляют шлиховым или геохимическим методом.

Обломочный метод – один из наиболее старых и простых, Он широко применяется в комплексе с геологической съемкой и другими методами поисков. Эффективен для всех полезных ископаемых, устойчивых против выветривания, а также для ископаемых углей, исландского шпата и др.

 

Шлиховое опробование.

Опыт шлиховых поисков 70-х-80-х годов на Приполярном Урале (в Кожимском рудно-россыпном районе), проведенных под руководством А.А. Котова, доказал высокую эффективность и отдачу этого вида геологопоисковых работ в условиях Приполярного Урала при исполнении их в варианте подходящей методики в достаточных объемах.

Сущность метода, основанного на изучении механических минералогических (шлиховых) ореолов рассеяния, заключается в систематическом шлиховом опробовании рыхлого материала, изучении состава шлихов, прослеживании и оконтуривании шлиховых ореолов рассеяния и выявлении по ним коренных и россыпных м-ний.

В ходе шлиховых поисков в обширных долинных лабиринтах бассейнов рек локализуются участки с весовым содержанием золота в аллювии, фиксируемого лотковой промывкой на участках с благоприятными геолого-геоморфологическим условиями, то есть решается задача выбора объекта для поисковой детализации.

Шлиховой метод (иногда называется шлиховой съемкой) состоит из следующих операций:

- выбора места взятия шлиховых проб;

- отбора проб;

- обогащения проб (получения шлиха);

- анализа шлихов;

- документации опробования;

- обобщения результатов шлихового опробования (составление шлиховых карт и заключений).

Шлиховое опробование осуществляется типовым отрядом, состоящим из техника-геолога и промывальщика.

Результативность лоткового шлихового опробования на золото и другие минералы определяется умением поисковика удачно выбирать места отбора проб. Предпочтение должно отдаваться опробованию русловых и бортовых щеток, карманов, пробоотбору со спаев террас и террасоувалов, послойному (или поинтервальному) опробованию обнажений и разрезов террас, вскрытых расчистками и канавами. При неизбежности отбора проб с кос, русловых отмелей и бечевников на участках глубокого залегания долинного цоколя, некоторое улучшение результатов достигается привязкой шлиховых точек к перепадам продольного долинного профиля, перекатам, к “головкам” кос и начальным участкам долинных расширений и крутых излучин русла, к приустьевым частям притоков.

При прочих равных условиях лучшие результаты дает промывка грубообломочных, сцементированных и слабо сортированных отложений приплотиковой фации аллювия, сравнительно с сыпучим или обводненным материалом пойменно-русловых фаций.

Пробы отбираются из копушей глубиной 0,4 м, объемом 0,02 м³, а в случае фиксации крупных золотин или весовых содержаний для повышения надежности оценки концентрации металла – объемом 0,04 м³. По опыту работ в Кожимском районе соотношение таких проб к стандартным, со знаковым содержанием или пустых, составляет 1:10.

Средняя густота отбора шлихов 6 проб на 1 км при плохой проходимости, характерной для горно-таежного ландшафта Приполярного Урала. Общее количество шлиховых проб определяется суммарной длиной планируемых к опробованию водотоков района.

Производство шлихового опробования осуществляется с помощью простейших приспособлений – деревянного промывочного лотка, объем каждого из которых предварительно замерен в литрах, гребка для пробутарки промываемой породы, совка для отсушки шлихового концентрата.

Техника промывки промывальщиками влияет на качество получаемых шлихов и должна находиться под контролем геолога-поисковика. Пробутарка производится в местах со слабой проточной водой, не на струе, со слежением за полнотой отмучивания глинистых частиц и тщательностью снятия глинистой примазки со сбрасываемой гали. При промывке не допускать принудительного сброса крупных порций материала. Доводка осуществляется до серого шлиха (1-й лоток) и черного (2-й лоток) с обязательным визуальным просмотром на полезные компоненты и фиксацией числа и размера золотин, наличия сульфидов и рудного гравия.

Документация шлихового опробования в полевой книжке (полевом дневнике) поисковика содержит тот же состав информации, но в развернутой форме и сопровождается зарисовками, фотографиями, схематизированными поперечными профилями, литолого-петрографической характеристикой промываемого материала (образец заполнения - см. ниже:

Левая сторона полевого журнала (книжки)   Долина руч. Крутого, поперечником 100 м, и место взятия щлиха представлены на рис. № 15.   Рисунок     Рис. № 15 Шлих 301   Au – е.з. - д.з. - вес М (металл)

Правая сторона полевого журнала (книжки) 1. Адресная привязка:например - Шлиховая точка 301 – руч. Крутой, 0,7 км выше устья (или – столько-то метров от шл.точки такой-то). Опробовано: а) коса, б) русловая отмель, в) левый или правый борт поймы, г) бечевник, д) борт левой или правой террасы, е) щетки (русловые, бортовые), ж) спай и) разрез террасы (указать, какой интервал) и т.д. Промыт: а) песчано-галечный материал, б) гравийно-галечно-мелкообломочный материал, с глинистыми примазками, в) глинисто-щебнистый материала и т.д. – в количестве столько-то лотков. Выход шлиха: а) очень большой, б) большой, в) средний, г) малый, д) ничтожный. Шлиховой концентрат: а) грубозернистый, б) крупнозернистый, в) среднезернистый, г) мелко-тонкозернистый с рудным гравием и т.п. Состав шлиха (указать по преобладающим минералам): а) ильменит-гранатовый, с Au – 1 зн. 0,5 мм, 1 зн. –1,2 мм (или дес.зн., вес.кол-ва; шеелит – сотни зн.). Иными словами, обязательно указывать в журнале полезные компоненты и их оценку на глаз (под лупой), чтобы потом легко можно было отобрать интересные шлихи, не затерять их.

 

Шлих капсюлируется в стандартный пакет (капсулу) из плотной бумаги (крафт), на лицевой стороне которого надписывается карандашом: название экспедиции, партии и отряда (на верхнем отвороте), номер шлиха (1-я строка), адрес пробы и название опробуемого элемента рельефа (2-я строка), объем промытой пробы и визуальное определение содержания металла (“пс” – пусто; “ез” – единичные знаки, “зн” – знаки; “М” – металл; “вес” – весовое) – 3-я строка; под чертой – дата отбора и подпись исполнителя (4-я строка):

Воркутинская ГРЭ Щугорская ГПП Поисковый отряд

Шлих № 301 Руч. Крутой, 0,7 км от устья, русловая щетка     2 лотка (20 л). ез

20.07.2000 Иванов В.В.

 

Документация горных выработок при шлиховом опробовании (при поисках россыпей). Вся геологическая документация осуществляется согласно действующим инструкциям и выполняется непосредственно на объекте работ (на месте проходки и опробования выработки). Первичной полевой документацией являются зарисовки и описания шурфов, канав, траншей. Зарисовываются нижняя (по течению ручья) стенка шурфа, траншеи, а также подошва (забой) горной выработки. На зарисовке указывается азимут стенки горной выработки и азимут поисковой линии. В документации указывается место отбора всех проб и их номера. Бороздовые, задирковые пробы показываются секциями, даются их номера, результаты опробования, мощность торфов, мощность песков, содержание на пласт и вертикальный запас металла. Выделяется промышленный пласт. Зарисовка горной выработки сопровождается детальным описанием всех горизонтов рыхлых отложений с их литологической характеристикой, отмечается крупность обломков, каменистость отложений, мерзлотные явления. Указывается характеристика заполнителя, его цвет, тщательно описываются коренные породы. По данным зарисовок горных выработок строятся геологические разрезы по линиям.

Первичной документацией при опробовании выработок являются промывочные журналы (книги), в которые систематически на месте опробования заносятся результаты. На каждый вид опробования заводится отдельная полевая книжка и промывочный журнал с указанием вида опробования. Каждая проба заносится отдельной строкой. В промывочном журнале дается также краткая характеристика промываемого материала. Во всех видах первичной документации должна стоять подпись исполнителя. Шлихи из каждой пробы помещаются в отдельный пакет, на котором указывается № линии, № выработки, № пробы, вид опробования, содержание металла (по полевому визуальному определению). Контроль за ведением полевой геологической документации осуществляет геолог участка, старший (ведущий) геолог и главный геолог партии.

 

Анализ шлихов. Шлих после просушки и хранения в капсюле (пакете):

- взвешивается,

- разделяется по крупности зерен (ситовой анализ на сите Ø 1 мм), с выделением крупной и мелкой фракции, которые отдельно взвешиваются;

- мелкая фракция при большом объеме (50-200 г) может сокращаться на делителях Джонса либо квартованием с выделением навески для анализа;

- проводится магнитная сепарация (простым круглым магнитом) с выделением магнитной и немагнитной фракции;

- немагнитная фракция с использованием электромагнитов (в т.ч. «магнита Сочнева» или подобных) разделяется на электромагнитные фракции (1-2) и собственно немагнитную фракции;

- немагнитная фракция разделяется в тяжелых жидкостях (бромоформе) с выделением фракций d>3 г/см³ и d<3 г/см³;

- все выделенные фракции помещаются в отдельные пакетики (капсулы) из кальки и взвешиваются и поступают на минералогический анализ.

Основой минералогического анализа шлихов является изучение минералов под бинокулярным микроскопом (бинокуляром) типа МБС, с оптическими методами определения (диагностики) минералов и определения их количества. Для определения отдельных, сложных минералов применяются, помимо оптических методов, микрохимические, люминесцентные, радиометрические и другие методы минанализа.

Определение количества минералов производится визуально в % от объема фракции, для редких минералов – в е.з., д.з., 1 зн., 5 зн. Знаки высокоценных минералов (золото, алмаз, платина и др.) подсчитываются поштучно (если выделение монофракции минерала невозможно), выделяются в отдельный пакетик и детально описываются. Для выделения монофракций и концентратов самородного золота применяется отдувка шлиха, иногда – разделение в более тяжелых жидкостях. Монофракции минерала при возможности взвешиваются на микроаналитических весах.

При минералогическом анализе определяется принадлежность минералов к определенному виду, подробно описывается их кристаллографическая характеристика, наличие сростков с другими минералами, степень окатанности зерен, изучаются ассоциации и химический состав минералов (микроаналитическим методами – рентгено-структурный, атомно-абсорбционный и др.).

 

Расчет весовых количеств минералов в грунтах по шлиховым пробам по общей формуле:

X = К ∑ (c * p) * n / PO*100 (в г/т или г/м³), где

Х – количество минерала (г/т) в грунтах, песках, породах

К – коэффициент за разницу среднего удельного веса фракции и удельного веса минерала (барит – 1,3; галенит – 2,5; сфалерит – 1,3; пирит – 1,6, вульфенит, англезит – 2,0, монацит – 1,6; малахит -1,3). При содержании минерала во фракции более 50 % коэффициент К не применяется.

с – объемный процент содержания минерала в фракции

р – вес соответствующей фракции (г)

РО – вес промытой пробы в тоннах или объем в м³

n - число сокращений шлиха перед анализом

 

Самородное золото обычно выделяется в виде монофракции (отдувкой, тяжелыми жидкостями и т.п.) и взвешивается, тогда содержание золота в пробе (песках) определяется из соотношения веса золота и объема промытой породы (в г/м³).

 

Результаты шлиховых поисков отражаются на картах:

- в виде кружковых диаграмм содержаний минерала;

- в виде ленточных карт.

 

При минералогическом картировании используется, как правило, систематический отбор протолочных проб (протолочек) весом обычно 1-10 кг, их дробление и промывка (обогащение) для получения тяжелой фракции интересующих минералов, затем – минералогический анализ искусственных шлихов и изучение топоминералогических особенностей изучаемых минералов. Детально метод рассмотрен в работах Н.П. Юшкина (см. спецкурс).

 

 

Тема 8