Незамеченная революция в поисковой геохимии

В последние десятилетия произошли революционные изменения в отечественной геологоразведке, обусловленные появившейся возможностью использования иностранного оборудования, применения современных технологий поисков и разведки. В этот период произошла массовая компьютеризация большинства видов работ, были внедрены системы спутникового позиционирования, дистанционного контроля и управления, стали нормой методы трёхмерного моделирования, компьютерного подсчёта запасов и многое другое. Принципиальные изменения произошли в лабораторной базе петрографо-минералогических и, особенно, аналитических исследований горных пород и руд, которые во многом оказались не замечены геологической общественностью.

В последние десятилетия произошли революционные изменения в отечественной геологоразведке, обусловленные появившейся возможностью использования иностранного оборудования, применения современных технологий поисков и разведки. В этот период произошла массовая компьютеризация большинства видов работ, были внедрены системы спутникового позиционирования, дистанционного контроля и управления, стали нормой методы трёхмерного моделирования, компьютерного подсчёта запасов и многое другое. Принципиальные изменения произошли в лабораторной базе петрографо-минералогических и, особенно, аналитических исследований горных пород и руд, которые во многом оказались не замечены геологической общественностью.

В эти же десятилетия дорожало золото — несмотря на существенные колебания, стоимость выросла в целом в несколько раз. В результате изменилось само содержание таких понятий как «золотая руда» и «месторождение». Рудой стали породы с содержанием первых и даже десятых долей г/т, а месторождениями — геохимические аномалии или минерализованные зоны и штокверки прожилково-вкрапленных бедных руд, либо слабозолотоносные коры выветривания.

Истощение запасов и падение качества руды известных месторождений и прогноз дальнейшего повышения цен на золото привели к активизации поисковых работ. Этому способствовало упрощение получения лицензий на геологическое изучение недр и доступность фондовых материалов. Большое количество лицензий было получено недропользователями, не имеющими опыта геологоразведочных работ, с ограниченным возможностями финансирования. Ситуацию ещё более усложнили ограниченные сроки действия лицензионных соглашений — за 5 лет на участках без апробированных прогнозных ресурсов необходимо разработать проектно-сметную документацию, выполнить комплекс поисковых, а затем и оценочных работ, защитить запасы выявленного месторождения в установленном порядке. Очевидно, что традиционный подход к методике поисков, который принципиально не изменился с советских времен, когда на решение подобных задач уходили десятилетия, в этой ситуации не работает. Также оказалась неприемлемой цена поисковых работ, установившаяся на рынке за счёт финансирования работ из госбюджета.

Спасти недропользователей в этой ситуации может только применение поисковых геохимических методов на основе современной аналитики. Однако выбор оптимального метода анализа при геохимических поисках на золото до сих пор ограничен устаревшей лабораторной аналитической базой, недостаточной компетентностью геологов в вопросах аналитики, а иногда и желанием сэкономить на стоимости аналитических работ. С середины прошлого века и до настоящего времени геохимические поиски в нашей стране базируются на полуколичественном атомно-эмиссионным спектральном анализе. Для определения содержания золота в геохимических пробах применяется полуколичественный химико-спектральный анализ, при котором золото из навески 10 г экстрагируется кислотами и сорбируется на концентрате, который анализируется тем же атомно-эмиссионным анализом.

За прошедшие десятилетия в развитых сырьевых странах на смену эмиссионному спектральному и колориметрическому анализам вначале пришла массовая атомно-абсорбционая спектроскопия, а затем атомная эмиссионная спектрометрия с возбуждением спектров в индуктивно-связанной плазме (ИСП-АЭС) и метод масс-спектрометрии ионов с источником ионизации в индуктивно связанной плазме (ИСП-МС). Два последних метода за рубежом стали основными при геологических и экологических исследованиях.

Эмиссионный метод ИСП-АЭС отлично себя зарекомендовал при исследованиях макросостава (силикатный анализ пород, анализ руд на содержание металлов). При геохимических поисках метод ИСП-АЭС, как и ранее его предшественник — полуколичественный спектральный анализ, может применяться для определения большинства элементов, кроме золота и ряда его важных спутников. В настоящее время только метод ИСП-МС может обеспечить такие низкие пределы обнаружения и такую высокую производительность элементного анализа, чтобы быть использованным при проведении геохимических поисков месторождений золота, платины, ряда редких и рассеянных элементов. Диапазон одновременно определяемых элементов составляет около 80, пределы обнаружения (без концентрирования) до 10-8% в твёрдом веществе и до 10-10% в водах, то есть ниже кларков. Одновременный динамический диапазон для определяемых концентраций более 109.

Однако качество анализа определяется не только аппаратурой и методом анализа. Неравномерное распределение золота в геохимических ореолах не позволяет ограничиваться микронавесками, как это делает большинство химических лабораторий, а требует применения представительной аналитической навески. оптимальной является навеска 10 г, что было обосновано как при выполнении химико-спектрального, так и масс-спектрального анализов. Нахождение золота в горных породах и рудах в различных формах определяет необходимость при химической подготовке применения комплексного мультикислотного выщелачивания элементов.

В соответствии с методикой ФР.1.31.2007.04107, разработанной в Химико-аналитическом центре «Плазма» в 2007 г., навеска 10-25 г подвергается озолению, разлагается в 50 см3 смеси фтористоводородной, соляной и азотной кислот и затем анализируется на масс-спектрометре на 30 элементов, в том числе на золото. В результате эта методика позволяет выявлять сорбционно-солевые ореолы в районах, закрытых чехлом рыхлых отложений мощностью несколько десятков метров.

Другие методики масс-спектрального анализа показали свою эффективность при проведении гидро-, био- и литохимических поисков в различных геолого-ландшафтных условиях на десятках исследуемых объектов. Результаты работ продемонстрированы в ссылках (http://www.lib.tpu.ru/fulltext/c/2015/C109/082.pdf, http://www.mingeoforum.ru/doklady/241-materialy-foruma-mingeo-sibir-2015).

При проведении поисковых работ наиболее удачным оказалось комплексирование гидро- и литохимических поисков. На первом этапе в первой половине полевого сезона на лицензионной площади выполняются гидрогеохимические поиски с шагом по водотокам 200-500 м. Они позволяют выявить геохимическую структуру площади на основании распределения 70 элементов, дать принципиальное заключение о перспективах золотоносности лицензионной площади и локализовать наиболее перспективный участок площадью 2-4 км2. На втором этапе, во второй половине полевого сезона на перспективном участке проводятся литохимические (биогеохимические) поиски с определением в пробах золота и 20-30 элементов-спутников. Эти работы позволяют дать однозначный ответ о масштабах и структурно-морфологических типах оруденения на участке и целесообразности дальнейшего проведения работ.

На третьем этапе проводятся горно-буровые работы в пределах выявленных аномалий в благоприятных геологических структурах с оценкой ресурсов и подсчётом запасов.

Текст: Черняев Е.В. Геологоразведочная компания «Геосфера» (г. Томск)

Новости по теме

10 февраля 2017

Профессия – геолог

Частые поездки по территории Советского Союза, длительные походы по тайге и по горам, вечерние посиделки у костра с гитарой, ночёвка в палатке. ...

Читать...