Развитие теоретических основ и разработка новых технологий геохимических поисков рудных месторождений и оценки техногенного загрязнения окружающей средыНИР

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2011 г.-31 декабря 2014 г. РАЗВИТИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПОИСКОВ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ОЦЕНКИ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Результаты этапа: 4.1.1. Для решения задач по оценке, прогнозу и генезису благороднометальной минерализации в Баимском рудном районе (Чукотка) были выполнены комплексные исследования и получены данные свидетельствующие, что основные типы минерализации можно привязать к разным этапам формирования порфирово-эпитермальных систем. По минералогическим данным самородное золото Баимского рудного района разделяется на две группы: высокопробное (917-926) и низкопробное и электрум (657-800). Высокопробное самородное золото выявлено в ассоциации с борнитом и халькопиритом, что позволяет предположить его отложение в конце стадии формирования собственно порфирового оруденения. Низкопробное самородное золото и электрум типичны для кварц-карбонат-полисульфидной и кварц-малосульфидной минерализации. На месторождении Весеннее самородное золото и электрум ассоцируют с галенитом, сфалеритом, теннантит-тетраэдритом, петцитом, гесситом, штютцитом, акантитом в карбонат-кварцевых жилах. Карбонаты жил представлены высокомарганцовистым доломитом и родохрозитом, которые, согласно работе (Sillitoe, Hedenquist, 2003), типичны для эпитермальной минерализации IS типа. На проявлении Малыш золото ассоциирует с гесситом, петцитом, куриллитом и фазами состава Ag–Te–Se и Ag–Bi–Se, селенистым галенитом до клаусталлита. Парагенезис золота с селенсодержащими минералами при отсутствие высокомарганцовистых карбонатов представляет собой реликт эродированной минерализации LS типа. Исследование включений в кварце показало, что флюидный режим высокотемпературной минерализации типичен для медно-золото-порфирового типа. Об этом свидетельствуют высокие температуры начала рудообразующего процесса, явления гетерогенизации флюида, наличие включений хлоридных рассолов. Среднетемпературная минерализация по диапазону температур и концентраций солей имеет черты сходства с оруденением субэпитермального (переходного) типа. Низкотемпературная минерализация имеет все признаки оруденения эпитермального типа. Оценки давлений, полученные по ассоциациям включений гетерогенного флюида, указывают на формирование порфировой минерализации на глубинах 0.8-4.4 км, субэпитермальной (переходной) – на глубинах 1.0-1.7 км, а эпитермальной – на глубине около 0.7 км. В результате обработки геохимических данных по скважинам методом факторного анализа были выявлены 6 геохимических ассоциаций, которые могут быть сопоставлены с минеральными парагенезисами основных стадий рудоотложения. Распределение благородных металлов отражают геохимические ассоциации, отвечающие: 1) Fe(MnAu) - золоторудной минерализации порфирового этапа; 2) ZnPbCdMnAg(Au) - субэпитермальной серебро-полиметаллической минерализации; 3) TeAuSe(Ag) –золото-серебряной минерализации IS типа. Наилучшим образом зональность рудной минерализации выявляются при построении изолиний мультипликативного показателя AuAgTe/CuMoBiSe, в числителе которого элементы эпитермального этапа, а в знаменатель – порфирового. По распределению геохимических ассоциаций наблюдается отчетливая концентрическая зональность в строении порфирово-эпитермальных систем. Ассоциации, отвечающие Cu-Mo-Au-порфировому этапу, образуют внутреннюю зону, а благороднометальной (суб) и эпитермальной – внешнюю приповерхностную. 4.1.2. Продолжены исследования по разработке модели формирования наложенных ореолов погребенных рудных месторождений. Получены фактические данные, которые позволяют предположить, что под воздействием атмосферного давления в поровом пространстве перекрывающих пород возникают чередующиеся между собой зоны с различными давлениями, между которыми идут перетоки газа из областей повышенного давления в разряженные. обуславливающие его перемещение снизу вверх с эффективной скоростью, достигающей n*10-7 м/с. Поднимающий к земной поверхности газ в конечном итоге формирует проводящие каналы, по которым идет его дальнейшая миграция совместно с «микрокаплями» растворов, содержащих рудные элементы. Вероятно, их движение к дневной поверхности реализуется по механизму газлифта. 4.2. Геохимия окружающей среды. Установлено резкое преобладание окисных соединений меди в гипергенных образованиях Баимского меднорудного района, доля ее сульфидных форм в техногенных и природных рыхлых отложениях над рудными штокверками в среднем не превышает 30% и 10% соответственно. Среди окисных соединений Cu доля форм, связанных с органическим веществом, закономерно возрастает в ряду «вторичный ореол над рудным штокверком - шлейфовая часть ореола – аккумулятивная часть ореола». Убывание в том же ряду доли форм, связанных с оксидами и гидроксидами Fe, позволяет использовать их отношение для повышения эффективности поисковых работ. Распределение форм нахождения Zn во вторичных ореолах в целом коррелирует с медью; подвижность Pb контролируется содержанием серы; основным фактором перераспределения Mo и As является pH. Процессы кислотного дренажа обуславливают резкое преобладание растворенных форм элементов в водах, дренирующих медное оруденение, коэффициенты распределения «раствор-взвесь» в зависимости от pH варьируют в диапазоне n100-n1000. Значительную роль в переносе взвешенных форм элементов играют коллоидные соединения Fe..
2 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. РАЗВИТИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПОИСКОВ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ОЦЕНКИ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Результаты этапа: Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. Для решения задач по повышению эффективности выявления и оценки золотого оруденения сложных структурно-морфологических типов были обобщены результаты геохимических съемок по ряду золоторудных районов Чукотки. К указанной категории объектов чаще всего относятся проявления золото-серебряной, золото-порфировой, золото-джаспероидной формаций, представленные прожилковыми и жильно-прожилковыми зонами, штокверками, зонами березитов, кварц-серицитовых и кварц-карбонатных метасоматитов с крайне неравномерным распределением ценных компонентов (золота и серебра). При относительной легкости выявления таких объектов геохимическими съемками по потокам и вторичным ореолам рассеяния главной проблемой является отсутствие четких критериев оценки их промышленных перспектив на ранних стадиях поисковых работ. Отличительной чертой золоторудных объектов сложных структурно-морфологических типов являются значительные объемы рудной минерализации, рассредоточенной на большом пространстве. В результате процессов гипергенеза формируются обширные аномальные геохимические поля золота и серебра, которые характеризуются более высокой площадной продуктивностью, чем эксплуатируемые в настоящее время богатые золоторудные месторождения Чукотки, относящиеся к бонанцевому типу с ярко выраженной жилой-лидером, относящиеся к простому структурно-морфологическому типу. Для сравнения, продуктивность вторичных ореолов золота на месторождениях Купол, Двойное, Кубака и др. составляют 10-15 м2%, в то время как на близких по масштабу ресурсов объектах прожилкового, жильно-прожилкового и штокверкового типов - 50-100 м2%. Результаты оценок по вторичным ореолам объектов первого типа показывают, что коэффициенты соответствия разведанных запасов их геохимическим ресурсам составляют α=0,8-0,9, второго типа - α=0,2-0,3. Численные значения этого эмпирического показателя дают возможность более объективно оценивать перспективность выявляемых объектов. В современных условиях инвестиционная привлекательность в горно-рудной промышленности определяется не только масштабом запасов полезных ископаемых, но и содержаниями ценных компонентов в рудах. С точки зрения теории геохимических поисков золотоносные прожилковые и жильно-прожилковые зоны, штокверки и др. относятся к категории «мощных» рудных тел. Обладая крупными размерами, они проявляются на уровне современного эрозионного среза в виде столь же крупных геохимических аномалий золота в элювио-делювии. Содержание металлов в формирующемся над рудным штокверком вторичном ореоле (Сх), согласно уравнению Р.И. Дубова (1974), прямо пропорционально его содержанию в коренном оруденении (Ср). При относительно равномерных содержаниях главных элементов в рудах (Ср→const) базовое уравнение приобретает вид: Сmax = Cp × Ф(р/σ), где Ф – интеграл вероятности от выражения в скобках, р – полумощность рудного тела, σ – коэффициент гипергенного рассеяния. В идеальном остаточном ореоле «мощного» рудного тела уже при р/σ > 2 величина Сmax очень мало отличается от Ср. Использование теоретически обоснованной пропорциональной зависимости между двумя этими параметрами, с учетом местных значений коэффициента остаточной продуктивности k, дает возможность производить расчеты ожидаемых содержаний в коренном оруденении по формуле: Ср=Сmax/k. На основе такого подхода была проведена оценка более 30 аномальных геохимических полей в 7 золоторудных районах Чукотки и определена их реальная перспективность. Геохимия окружающей среды. По результатам полевых и аналитических исследований, систематизации и обобщения полученных ранее данных охарактеризованы особенности геохимического состава и поведения рудных элементов в компонентах окружающей среды в различных обстановках районов развития медно-порфирового оруденения (Западная Чукотка). Установлено, что альфегумусовые почвы, формирующиеся при выветривании борнит-халькопиритовых руд, характеризуются высокой долей подвижных форм меди (25-50% от вала, горизонт B), что обуславливают ее активную миграцию и вторичное концентрирование в почвах супераквальных ландшафтов при частичном связывании органическим веществом. Доля подвижных форм цинка, как правило, не превышает 10% от вала и коррелирует с подвижностью меди, свинца - варьирует в широком диапазоне (<5-30% от вала) и контролируется содержанием серы. В почвах участков с наложенной эпитермальной полиметаллической минерализацией указанные элементы преимущественно слабо подвижны. Проведена типизация поверхностных вод района по их химическому составу. Воды, дренирующие медно-порфировое оруденение, классифицированы как кислые высокометальные; главными формами переноса металлов являются токсичные свободные ионы и сульфатные комплексы. Состав вод основных водотоков территории соответствует околонейтральным низкометальным сульфатным водам повышенной минерализации, миграция меди происходит преимущественно в фульватных комплексах, которые также играют заметную роль в переносе свинца. В рамках этапа 2015 года опубликовано 14 статей, 9 тезисов докладов, сделано 9 докладов.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".