Содержание
курса | Литература
Геохимические методы поисков.
Геологический факультет МГУ, кафедра геохимии, тел.939-20-34.
Автор - доц. Матвеев Алексей Алексеевич.
Курс читается в 5 семестре для студентов специальности 011300 - геохимия.
Объем курса - 64 часа лекций.
Форма контроля. Курс завершается экзаменом.
Аннотация. Курс посвящен изложению теоретических основ геохимических методов, методики
и техники геохимических съемок различной детальности при поисках и разведке рудных месторождений, нефти, газа
и других видов минерального сырья. Рассматриваются принципы количественной интерпретации поисковых геохимических
данных и оценки прогнозных ресурсов соответствующих категорий. В курсе характеризуются параметры геохимического
поля и его локальных аномалий, приводятся необходимые сведения о современных аналитических методах и аппаратуре,
применяемых при геохимических поисках.
Вверх
Содержание курса.
Введение.
Геохимические поиски месторождений полезных ископаемых как самостоятельный раздел геологических
наук. Роль и место геохимических методов на стадиях единого геологоразведочного процесса. Содержание курса и его
связь со смежными дисциплинами.
1. Общие принципы геохимических методов поисков.
Закон В.И. Вернадского о всеобщем рассеянии. Кларки элементов в геосферах, кларки концентрации.
Схема геолого-геохимического цикла. Взаимосвязанность процессов концентрации и рассеяния элементов, внутренние
и внешние факторы миграции. Многообразие форм и видов нахождения химических элементов в природе. Преобладание
рассеянного состояния вещества над концентрированным.
Понятие о геохимическом поле. Ожидаемый вид графика Сх = f(x) > 0. Аксиоматические
понятия о местном геохимическом фоне, о ⌠явных■ и слабых геохимических аномалиях. Показатель контрастности слабых
аномалий. Месторождение полезного ископаемого как частный случай геохимической аномалии. Первичный ореол месторождения.
Гипергенное поле рассеяния. Вторичные ореолы и потоки рассеяния месторождений полезных ископаемых в геосферах.
Поисково-разведочное значение первичных ореолов, вторичных ореолов и потоков рассеяния.
Региональные, поисковые, детальные и разведочные геохимические съемки. Требования к плотности
сети наблюдения, определяющие масштаб съемок. Масштабы геохимических съемок, принятые в России. Геологическая
карта как основа прогноза. Направленность поисковых геохимических съемок к обнаружению признаков реальной рудоносности.
Параметры геохимического поля, критерии выделения слабых аномалий. Понятие о параметрических
и непараметрических геохимических показателях. Случайные (стохастические) и пространственно-упорядоченные (детерминированные)
распределения химических элементов в геологических образованиях. Показатель площадной продуктивности геохимической
аномалии Р (м2%), его независимость от масштаба съемки для конкретных объектов и достаточно больших
фиксированных территорий. Пропорциональность количественных показателей гипергенных геохимических аномалий своему
коренному оруденению.
Роль крупных месторождений в горнодобывающей промышленности. Десятичная классификация месторождений
по запасам, соотношение между численностью месторождений различных классов крупности. Месторождения различной
геометрической формы, соотношения между их объемами, запасами, линейными и площадными размерами. Принцип геометрического
и геохимического подобия генетически однотипных объектов различных классов крупности. Зависимость между кларками
элементов в литосфере и промышленными запасами в месторождениях одинаковой крупности. Вероятностные результаты
поисковых работ. Задача Бюффона и формула Шурыгина.
Взаимосвязанность и взаимообусловленность геохимических аномалий в геосферах. Последовательность
этих связей и преимущества литохимического метода поисков.
Учение Б.Б.Полынова о геохимических ландшафтах. Элементарные ландшафты. Классификация ландшафтов
на основе биоклиматической зональности. Коэффициенты водной миграции и талассофильности элементов, элементы с
контрастной миграционной характеристикой. Типы геохимических барьеров и их роль в образовании геохимических аномалий.
Последовательность решения поисковой задачи: поток рассеяния - вторичный ореол рассеяния - коренное
оруденение. Оценка аномалий. Цифры прогнозных ресурсов рудных объектов как показатель результатов работ и основание
для перехода к следующей, более детальной стадии геохимических исследований.
Индивидуальные занятия по учебному пособию [2], глава 1, задачи 1-85.
2. Литохимические методы поисков. Потоки рассеяния месторождений.
Ежегодный слой денудации. Идеальный поток рассеяния в русле 1-го порядка. Продуктивность потока
рассеяния. Зависимость содержаний и продуктивности потока рассеяния от положения рудного объекта в бассейне водосбора.
Коэффициент пропорциональности k,. Принципы выделения геохимических узлов и зон, необходимость обязательного
учета положений точек начала (Ro) и конца R поступления металла в русло. Отступление от простейшей
зависимости Р▓х = const в реках старших порядков, русло реки как временный базис денудации, преобладание
в составе аллювия материала ближайших склонов. Склоновый коэффициент аллювия a ▓> 1,0. ⌠Кажущаяся■ продуктивность
потока рассеяния и оценка его истинной продуктивности Р▓ист.= l ▓Р▓мах. Оценка прогнозных
ресурсов металлов категории Р3 как критерий перехода к следующей стадии работ.
Индивидуальные занятия по учебному пособию [2], глава II, задачи 1-56.
Вторичные ореолы рассеяния. Стадии выветривания горных пород и профиль рыхлых образований. Генетическая
классификация рыхлых образований и отложений. Подвижное (динамическое) равновесие между выветриванием и денудацией.
Классификация вторичных ореолов рассеяния по фазе, генезису и признаку доступности для обнаружения. Вторичные
остаточные ореолы рассеяния в современных элювиоделювиальных образованиях и древних корах выветривания и наложенные
ореолы рассеяния в аллохтонных отложениях. Характеристика важнейших типов вторичных ореолов рассеяния.
Механический ореол рассеяния. Три типа подвижности частиц в зоне выветривания. Вывод функции
рассеяния для тонкого рудного тела. Параметры остаточного ореола М и s , их геолого-геохимический смысл.
Взаимоотношения между идеальными и реальными ореолами, коэффициент остаточной продуктивности k и его зависимость
от местных ландшафтно-геохимических условий. Методы подсчета площадной продуктивности. Оценка прогнозных ресурсов
рудных объектов по категориям Р2 и Р1.
Смещение ореола на склоне и по восстанию рудной зоны. ⌠Парадокс крутых склонов■.
Солевой ореол рассеяния сульфидного месторождения. Закрепление солевого ореола. Роль климатических
условий.
Наложенные литохимические ореолы рассеяния. Испарительная, сорбционная и биогенная аккумуляция
рудных элементов у поверхности. Методы усиления слабых геохимических аномалий.
Решение прямых задач поисковой геохимии. Линейка и круговая палетка Дубова.
Индивидуальные занятия по учебному пособию [2], глава III, задачи 1-55.
Первичные ореолы рудных месторождений. Поиски слепых рудных тел по их первичным ореолам на флангах
и глубоких горизонтах разведываемых и эксплуатируемых месторождений. Ряды зонального отложения элементов типоморфного
комплекса и методы их выявления. Исследование геохимической зональности рудных месторождений на ЭВМ, программа
Ню-2. Оценка рудного пересечения в метрике эталонного месторождения, прогноз оруденения на глубину.
Генетически однотипные месторождения различной крупности как геометрические и геохимические фигуры
подобия. Коэффициент подобия w < > 1,0, его оценка по наклонам графиков n
z = f(z), по соотношениям длин, линейных и площадных продуктивностей. Соотношения между полными запасами
Q1 = w 3Q2, учет уровня эрозионного среза и доли забалансовых
руд. Оценка слепых рудных тел по их надрудным первичным ореолам. Метод В.Л.Барсукова.
Индивидуальные занятия по учебному пособию [2], глава IV, задачи 1-60.
3. Гидрохимические методы поисков.
Гидрохимические поиски рудных месторождений по катионам металлов и по сульфат-иону путем опробования
поверхностных водопунктов. Поиски погребенных месторождений в закрытых районах при наличии водоносного горизонта
в основании чехла. Поиски скрытых экзогенных месторождений путем опробования глубоких горизонтов межпластовых
вод. Гидрохимические поиски месторождений типа зон пластового окисления (⌠роллов■). Гидрохимические поиски месторождений
бора, брома, йода и различных солей. Поиски смокеров. Методы анализа, применяемые при гидрохимических поисках.
4. Атмохимические (газовые) методы поисков.
Образование газовых ореолов рассеяния путем эффузии и диффузии газов через горные породы. Влияние
природных факторов на концентрацию газов в перекрывающих отложениях и в приземной атмосфере. Газы нефтяных и угольных
месторождений, газы рудных месторождений. Типы и виды газовых съемок. Гелиевая съемка. Газо-ртутные съемки. Методика
и техника отбора газов при разных видах съемок. Полевые интерферометры. Принципы хроматографического анализа газовых
смесей и устройство хроматографов. Аэрогазовые съемки.
5. Биогеохимический метод поисков.
Собственно биогеохимический и геоботанический методы поисков. Коэффициент биогенного поглощения
элементов. Биологические барьеры. Методика и техника биогеохимических съемок в закрытых районах. Области эффективного
применения биогеохимического метода поисков.
6. Геохимические поиски нефтяных и газовых месторождений.
Роль геохимических методов при поисках и разведке нефтяных и газовых месторождений. Основные
методы поисковых геохимических исследований, газовая съемка и газовый каротаж. Прочие методы. Содержание органического
вещества (ОВ) и углеводородов (УВ) в горных породах. Состав нефтей и газовый состав атмосферы. Диффузия и эффузия
УВ, масштабы этих процессов и роль геологического времени. ⌠Кольцевые■ аномалии и роль разрывных нарушений. Гидрохимические
показатели нефтегазоносности. Четырехстадийное производство геохимических поисков нефти и газа (ГПНГ). Региональные
геохимические съемки масштаба 1:100000 - 1:500000. Лазерные атмохимические автомобильные и воздушные съемки. Прогнозно-рекогносцировочные
съемки масштаба 1:200000. Поисково-оценочные съемки масштаба 1:50000. Детальные съемки масштаба 1:25000 и безмасштабные
работы. ⌠Карбонатная■ съемка и перспективы развития литохимического метода поисков нефти и газа.
Примеры результатов ГПНГ.
7. Практика геохимических поисков в рудных районах.
Связь между геологической изученностью, размерами исследуемой территории, масштабом геохимических
съемок и средой, подвергаемой опробованию в поисковых целях. Стадии геологоразведочного процесса и современные
стадии геолого-геохимического изучения территории России. Последовательность и методы геохимических съемок в рудных
районах. Сплошное производство мелкомасштабных съемок, очередность выполнения среднемасштабных съемок и выборочное
производство детальных работ.
Районирование территорий по категориям трудности для опоискования. Вероятные резервы оруденения
в полузакрытых районах.
Методы анализа геохимических проб. Общие требования к анализу, выбор определяемых элементов и
точности аналитического метода в зависимости от масштаба съемок. Эмиссионный спектральный анализ. Химико-спектральный
анализ на золото. Атомно-абсорбционный анализ, его преимущества и недостатки. Фотометры для анализа на ртуть.
Фотонейтронный анализ на бериллий, полевые бериллометры. Рентгенорадиометрический, нейтронно-активационный и другие
ядерно-физические методы анализа.
Заключение.
Необходимость рационального сочетания геологических, геофизических и геохимических методов исследования
с горными работами и бурением при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых. Перспективы дальнейшего
развития методики и техники геохимических исследований.
Вверх
Литература.
Основная:
- Соловов А.П. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. М.,Недра,1985.
- Соловов А.П., Матвеев А.А. Геохимические методы поисков рудных месторождений. М., МГУ, 1985.
- Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых. /Ред. А.П.Соловов. М., Недра, 1990.
Дополнительная:
- Барсуков В.Л., Григорян С.В., Овчинников Л.Н. Геохимические методы поисков рудных месторождений. М., Наука,
1981.
- Геохимические и геофизические методы поисков рудных месторождений на Северо-Востоке СССР. // Сб.научных статей.
Магадан, СВКНИИ, 1985.
- Геохимические методы и научно-технический прогресс в геологическом изучении недр. // Сб.научных статей. М.,
Наука, 1988.
- Григорян С.В. Первичные геохимические ореолы при поисках и разведке рудных месторождений. М., Недра, 1987.
- Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений. М., Недра, 1983.
- Квятковский Е.М. Литохимические методы поисков эндогенных рудных месторождений. Л., Недра, 1977.
- Перельман А.И. Геохимия. М., Высшая школа, 1989.
- Сафронов Н.И. Основы геохимических методов поисков рудных месторождений. Л., Недра, 1971.
Вверх | Содержание
курса | Литература
|