авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |

Биогеохимический и минералого-геохимический методы поисков месторождений благородных и цветных металлов (на примере верхнего приамурья)

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Юсупов Дмитрий Валерьевич

БИОГЕОХИМИЧЕСКИЙ И МИНЕРАЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОДЫ ПОИСКОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БЛАГОРОДНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ (НА ПРИМЕРЕ ВЕРХНЕГО ПРИАМУРЬЯ)

Специальность 25.00.09 Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых

А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание учёной степени кандидата

геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург

2009

Работа выполнена в Научно-исследовательском геотехнологическом центре ДВО РАН, г. Петропавловск-Камчатский и в Амурском комплексном научно-исследовательском институте ДВО РАН, г. Благовещенск.

Научный руководитель

заслуженный деятель науки РФ, доктор геолого-минералогических наук, профессор

Степанов Виталий Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук

Соколов Сергей Валерьевич

кандидат геолого-минералогических наук

Савичев Андрей Александрович

Ведущая организация Открытое акционерное общество «Амургеология»

Защита диссертации состоится 27 ноября 2009 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.224.04 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д. 2, ауд. 4312.

C диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан _________________ 2009 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета

канд. геол.-минерал. наук,

доцент Ю.Л. Гульбин

общая характеристика работы

Актуальность работы. Верхнее Приамурье чрезвычайно перспективно на обнаружение новых рудных месторождений золота, платиноидов, меди, никеля и других металлов. Выявление их сдерживается особенностями геоморфологического строения территории, перекрытой на большей части чехлом элювиально-делювиальных отложений. В этом случае большая роль принадлежит геохимическим и минералого-геохимическим методам поисков: литохимическому, биогеохимическому, гидрохимическому, шлиховому. Каждый из этих методов лишь отчасти решает главную задачу выявления признаков рудных месторождений. На полузакрытых и закрытых территориях, где литохимические ореолы и потоки рассеяния проявлены слабо, более информативны биогеохимические методы поисков. На других территориях актуально применение нового литохимического метода поисков.

Цель работы обоснование эффективных способов проведения геохимических поисков рудных месторождений благородных и цветных металлов на открытых, полузакрытых и закрытых территориях.

Задачи исследования:

- обоснование эффективности применения биогеохимического метода для поисков благороднометального оруденения в пределах полузакрытых и закрытых природных территорий, выбор оптимально информативных биогеохимических индикаторов;

- биогеохимическая оценка техногенной геохимической аномалии благородных металлов и ртути на территории традиционной золотодобычи, установление параметров биогенного поглощения благородных металлов и ртути;

- выбор оптимально информативных фракций крупности рыхлых отложений для их использования при литохимических поисках золото- и платиносодержащего медно-никелевого оруденения.

Фактический материал, методы исследования и личный вклад автора. В основу диссертации положен фактический материал, полученный автором при работе в АмурКНИИ ДВО РАН с 1999 по 2005 г. по темам НИР: «Биогеохимические методы поисков месторождений благородных металлов Приамурья», «Минералогия и геохимия платиноидов Дальнего Востока»; «Поиски платинового и медно-никелевого оруденения в бассейнах рек Джалта и Ульдегит». Окончательная доработка полученного в результате исследований фактического материала и написание диссертации проводились автором в НИГТЦ ДВО РАН (2008-2009 гг.). При подготовке диссертации использованы данные по биогеохимическому и минералого-геохимическому изучению участков Тыгда-Улунгинского золоторудного узла, отвалов хвостохранилища шлихообогатительной установки Соловьёвского прииска и Джалтинского никеленосного узла Верхнего Приамурья. Разработка совместно с В.А.Степановым нового метода литохимических поисков с минералогическим исследованием крупной фракции рыхлых отложений привела к изобретению (Патент РФ № 2247413 от 17.07.2003). Автор принимал участие в полевых работах на объектах, материалы по которым использованы в диссертации. Он лично выполнял отбор, подготовку к анализам всех биогеохимических, части литохимических, штуфных, минералого-геохимических проб; производил обработку геохимических данных, принимал участие в интерпретации и обобщении полученных результатов.

Научная новизна работы:

- впервые установлены вариации содержаний и характер биологического поглощения благородных металлов и ртути растениями на золотоносных объектах Верхнего Приамурья;

- определен видовой состав информативных растений – биогеохимических индикаторов: золота, к которым относятся кора лиственницы даурской (Larix dahurica), кора березы плосколистной (Betula platyphulla), рододендрон даурский (Rhododendron dahurica), клевер ползучий (Trifolium repens L.), лапчатка гусиная (Potentilla anserina L.); серебра – ива черниковидная (Salix myrtilloides), ива коротконожковая (Salix brachypoda), берёза кустарниковая (Betula exilis); ртути – рододендрон даурский (Rhododendron dahurica), скерда кровельная (Crepis tectorum L), лапчатка гусиная (Potentilla anserina L.), зверобой утонченный (Hypericum attenuatum Choisy);

- получены новые данные о минералого-геохимическом составе рыхлых отложений, образующихся над потенциально рудоносными пироксенит-кортландитовыми малыми интрузиями с золото- и платиносодержащий медно-никелевой минерализацией, которые позволяют выявить контрастные механические ореолы рудных минералов, в том числе самородного золота.

Практическая значимость работы. Показана возможность использования биогеохимического метода для поисков месторождений рудного и россыпного золота на территории Верхнего Приамурья.

Установлено, что отвалы хвостохранилища шлихообогатительной установки Соловьёвского прииска, расположенные непосредственно в черте посёлка, содержат элементы I и II классов опасности. Биогеохимическая оценка территории загрязнения потребовала от руководства прииска принятия мер по вторичной переработке и консервации ртутьсодержащих отходов производства.

Создана новая рациональная методика минералого-геохимических поисков рудных месторождений, суть которой заключается в выделении ореолов рудных минералов по результатам минералогического анализа фракции +1 -3 мм рыхлых отложений.

Достоверность результатов диссертационного исследования определяется использованием аналитических данных, полученных по сертифицированным методикам в аккредитованных лабораториях (АмурКНИИ ДВО РАН), статистической представительностью выборок геохимических данных, корректным применением методов статистической обработки и графического представления информации.

Апробация работы. Материалы автора вошли составной частью в заключительный отчет о научно-исследовательской работе по теме «Минерагения платиноидов Дальнего Востока» (В.А. Степанов и др., 2005 г.) и производственный отчёт «О результатах поисковых работ на платиновое и медно-никелевое оруденение в бассейнах рек Джалта и Ульдегит (Моготский объект)» (В.Е. Стриха и др., 2007 г.).

Основные положения диссертации были представлены и докладывались: на международной научно-практической конференции «Проблемы геоэкологии и рационального природопользования стран АТР» (Владивосток, 2000), региональной научной конференции «Амурская наука на пороге III тысячелетия» (Благовещенск, 2000); VI международной конференции «Ртуть как глобальный загрязнитель» (Минамата, Япония, 2001), региональной научной конференции «Молодежь XXI века: шаг в будущее» (Благовещенск, 2002), VII и VIII международных симпозиумах молодых учёных им. акад. М.А.Усова «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 2004), VII международной конференции «Новые идеи в науках о земле» (Москва, 2005), на кафедре геологии и природопользования Амурского государственного университета.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 4 работы в изданиях, входящих в перечень ВАК Минобрнауки России, имеется 1 патент на изобретение.

Объём и структура диссертации. Работа состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы, содержит 16 таблиц, 22 иллюстрации, включая рисунки и фотографии. Объём рукописи составляет 129 страниц машинописного текста. Введение аналогично вводной части автореферата. В первой главе сделан обзор публикаций по биогеохимическим исследованиям, проведён анализ биогеохимической и литохимической изученности региона. Во второй главе рассматриваются особенности формирования и параметры биогеохимических аномалий на золоторудном и золотороссыпном объектах на полузакрытых и закрытых природных территориях. В третьей главе излагаются особенности формирования и параметры биогеохимических аномалий на участке техногенного загрязнения отходами золотодобычи. Четвёртая глава посвящена обоснованию новой методики литохимических поисков по минералого-геохимическим ореолам. Содержание второй, третьей и четвёртой глав обосновывают, соответственно, 1-ое, 2-ое и 3-е защищаемые положения.

Благодарности. Формирование и становление автора как исследователя в науке происходило в тесном содружестве с заслуженным деятелем науки РФ, д.г.-м.н., профессором В.А.Степановым. Автор выражает ему особую благодарность за это, а также за постоянную методическую помощь при подготовке работы и конструктивные замечания при обсуждении основных результатов исследований. Автор признателен академику РАН В.Г.Моисеенко за поддержку и проявленный интерес к работе. Автор благодарит коллег к.г.-м.н. А.В.Мельникова, к.х.н. В.И.Радомскую, к.г.-м.н. С.М.Радомского, к.г.-м.н. Л.И.Рогулину, к.г.-м.н. Н.В.Моисеенко, к.б.н. Н.Г.Куимову за плодотворные творческие контакты при выполнении совместных исследований. Советы и ценные замечания, направленные на улучшение работы, получены автором от д.г.-м.н. Н.С. Остапенко, д.г.-м.н. В.Д. Мельникова, д.г.-м.н. В.Е.Стрихи, д.г.-м.н. Т.В.Кезиной, д.г.-м.н. Г.И.Неронского, к.г.-м.н. Ю.Г.Пискунова, к.г.-м.н. Д.Л.Вьюнова, к.г.-м.н. А.Ф.Миронюка.

защищаемые положения и их обоснование

1. Золото-серебряное оруденение на полузакрытых территориях таёжного ландшафта (водоразделах, увалах и пологих склонах) отчётливо фиксируется биогеохимическими аномалиями Au и Hg, контрастность которых превышает контрастность вторичных литохимических ореолов в десятки раз. Аллювиальные россыпи золота и их коренные источники на закрытых территориях (заболоченных участках речных долин, падей и пологих придолинных склонов) фиксируются контрастными биогеохимическими аномалиями Au и Ag.

Биогеохимическое опробование произведено на рудопроявлении Покровка-IV (эталонный объект) Покровского рудного поля. Отбор биогеохимических проб производился в пределах таёжного элювиального и трансэлювиального ландшафтов с холмисто-увальным рельефом с чехлом элювиально-делювиальных отложений, мощностью 1,4-8,0 м. В качестве биообъектов отбирались кора лиственницы даурской (Larix dahurica), кора берёзы плосколистной (Betula platyphulla), ветви с листьями рододендрона даурского (Rhododendron dahurica) и сухостой рододендрона даурского. Зольность коры лиственницы составила 1,7-2,2 %, коры берёзы – 0,6 %, сухих веток рододендрона – 1,5 %.

Рудные зоны на рудопроявлении Покровка-IV расположены вдоль контакта терригенных и вулканических пород. Руды представлены окварцованными и аргиллизированными вулканическими образованиями с неравномерной прожилково-вкрапленной золото-серебряной минерализацией. Содержание золота по отдельным пробам достигает 32,8 г/т на мощность 2,2 м. Основными нерудными минералами являются кварц, адуляр, карбонаты, гидрослюда и каолинит. Количество рудных минералов составляет в среднем 1 %. Они представлены: пиритом, арсенопиритом, марказитом, сфалеритом, галенитом, антимонитом, гидроокислами железа и самородным золотом. Золото тонкое, низкопробное (626-735 ‰). Среди элементов-примесей, помимо серебра, отмечены железо, сурьма, марганец, хром и медь. Руды сопровождаются контрастными первичными и менее контрастными вторичными ореолами рассеяния золота и серебра. Содержание золота в первичных ореолах достигает 1,7 г/т, а серебра – 10 г/т.

Концентрации золота, серебра и других микроэлементов в пробах золы и почвы определены атомно-абсорбционным методом анализа. Ртуть анализировалась беспламенным атомно-абсорбционным методом на газо-ртутном анализаторе АГП-01. Было отобрано и проанализировано 126 биогеохимических и 33 литохимических (металлометрических) проб. По базе данных (выборкам содержаний химических элементов в золе растений и почвах) выполнен расчёт и произведена оценка статистических параметров вероятностных распределений: минимального (хmin), максимального (хmax), среднего арифметического логарифмов содержаний (xсред.), стандартного отклонения логарифмов содержаний (S), асимметрии (А), эксцесса (Э), коэффициента вариации (), а также значений растительно-почвенного коэффициента (РПК) и кларка концентрации для литохимических (ККл) и биогеохимических (ККб) проб. РПК рассчитан как отношение содержания элемента в золе растения к его содержанию в почве; КК – как отношение среднего содержания элемента в почве (золе растений) в выборке к его кларковому содержанию в почве (ККл) или золе наземных растений (ККб) по данным В.А.Алексеенко (2000).

Кларки концентрации KKб золота (50-171) и ртути (18-22) в биогеохимических пробах превышают соответствующий показатель KKл литохимических ореолов (1,2 и 0,4, соответственно) в десятки раз. Величина отношения (KKб:KKл) > 10 служит количественным показателем перспективности выявления золоторудной минерализации биогеохимическим методом поисков. РПК биообъектов имеет для Au, Hg, Zn порядок значений (10·n), соответствующий таковому группы элементов интенсивного биологического накопления, для Ag (0-1·n) – слабого накопления и среднего захвата.

Золото. Литохимические вторичные ореолы золота значительно ослаблены вследствие интенсивного дренажа атмосферными осадками иллювиального горизонта почвы. Уровень содержаний золота в литохимических пробах (0,005-0,18 г/т, xсред. = 0,07±0,02 г/т) на два порядка ниже, чем в соответствующих биогеохимических пробах (рис. 1, а). Кора стволов лиственницы даурской (0,5-4,03 г/т, xсред. = 1,69±0,61 г/т, РПК 17), берёзы плосколистной (0,96-3,27 г/т, xсред. = 1,84±0,52 г/т, РПК 26), трех-десятилетние ветви рододендрона даурского являются безбарьерными или практически безбарьерными по отношению к аномальным концентрациям золота в коренной породе. Установлено различие в уровне концентрации золота в пробах золы сухостоя рододендрона (1,71-3,98 г/т, xсред. = 2,52±0,39 г/т, РПК 36) и в пробах золы живых ветвей с листьями рододендрона (0,79-1,85 г/т, xсред. = 1,36±0,11 г/т, РПК 19) (рис. 2, а).

Золото в живых частях растений, очевидно, находится в водорастворимой ионной форме и его содержание значительно изменяется в разные сезоны года, периоды вегетации. Золото в сухих ветвях растений содержится в минеральной форме. Следовательно, предпочтительнее опробовать сухие ветви (сухостой) рододендрона.

Корреляционный анализ выявил отрицательную геохимическую связь между аномальными содержаниями золота в пробах

 Графики распределения содержаний золота (а) и ртути (б) в растениях, почве,-0Рис. 1. Графики распределения содержаний золота (а) и ртути (б) в растениях, почве, коренных породах по геологическому профилю (в) рудопроявления Покровка-IV: 1 – рододендрон даурский (ветви с листьями); 2 – коренная порода; 3 – почвенный горизонт «В»; 4 – почвенно-растительный слой, элювиальные отложения; 5 – зоны с золото-серебряным оруденением; 6 – туфы дацитов; 7 – алевролиты, аргиллиты аякской свиты; 8 – гранит-порфиры; 9 – разрывные нарушения.

растительности и в почве горизонта «В». Парный коэффициент корреляции составил: r5% = -0,11 (n = 27), для живых ветвей рододендрона даурского и r5% = -0,14 (n = 11) для его сухостоя; r5% = -0,07 (n = 15) для коры лиственницы даурской; r5% = -0,12 (n = 9) для коры березы плосколистной.

На рудопроявлении Покровка-IV установлена количественная связь аномальных содержаний золота в опробованных безбарьерных видах и частях растений с содержанием золота в бороздовых пробах из канав на глубине 2-3 м. Парный коэффициент корреляции между содержанием золота в бороздовых и биогеохимических пробах составил: r5% = +0,23 (n = 27) для живых ветвей рододендрона и r5% = +0,45 (n = 11) для сухостоя рододендрона; r5% = +0,46 (n = 15) для коры лиственницы; r5% = +0,73 (n = 9) для коры березы плосколистной.

На основе корреляционного анализа сделан вывод, о том что биогеохимический метод поисков позволяет выявлять и оконтуривать золотосодержащие рудные тела и зоны, как выходящие на поверхность, так и залегающие на глубине в корнеобитаемой зоне изученных видов растений.

Ртуть. Выявлены локальные контрастные биогеохимические аномалии ртути, которые пространственно совпадают с пиками биогеохимических аномалий золота и значительно менее контрастными литохимическими аномалиями золота и ртути в почве (рис. 1, б).

Максимальный пик биогеохимической аномалии ртути наблюдается над зоной золото-серебряного оруденения (рис. 1, в). Важной закономерностью для биогеохимических поисков является особенность распределения ртути в различных биообъектах опробования. Наибольший уровень концентрации ртути определен в золе живых ветвей рододендрона (xсред. = 1,52 г/т, xmax = 300,0 г/т), наименьший (xсред. = 1,1 г/т, xmax = 1,88 г/т) – в золе сухостоя рододендрона (рис. 2, б). РПК для ртути показал наибольшие величины (37-59). Данный порядок значений РПК определяется существованием в почве, горных породах и рудах водорастворимой и газообразной форм ртути Hg0, которая интенсивно поглощается растениями (Ковалевский, 1983).

Дополнительное биогеохимическое исследование было проведено над россыпью золота в долине ручья Мал. Алкаган в условиях элювиально-супераквального (заболоченного) ландшафта, закрытого рыхлыми отложениями и торфом мощностью 1-6 м, с торфяно-глеевыми и болотными торфяными почвами.



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.