Вторичные литохимические ореолы и потоки рассеяния на полузакрытых и закрытых территориях и их использование при поисках рудных месторождений: на примере участков Карело-Кольского региона и Дальнего Востока тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.09, кандидат геолого-минералогических наук Макарова, Юлия Викторовна

• Макарова, Юлия Викторовна
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Макарова, Юлия Викторовна

Введение.

Глава 1. Литохимические ореолы и потоки рассеяния на полузакрытых и закрытых территориях: состояние проблемы.

1.1. Современные представления о литохимических ореолах и потоках рассеяния на полузакрытых и закрытых территориях.

1.1.1. Области повышенной мощности автохтонных рыхлых отложений.

1.1.2. Области развития дальнеприносных отложений.

1.1.3. Области былых покровных оледенений.

1.2. Полузакрытые и закрытые территории.

1.2.1. Карело-Кольский регион.

1.2.2. Дальний Восток.

1.3. Современные тенденции применения и совершенствования геохимических методов поисков.

Глава 2. Особенности формирования и свойства ореолов и потоков рассеяния на полузакрытых и закрытых территориях.

2.1. Распределение содержаний элементов по фракциям рыхлых отложений при формировании литохимического поля рассеяния.

2.2. Формы нахождения индикаторных элементов во вторичном литохимическом поле рассеяния.

2.2.1. Соотношения остаточных и вторично закрепленных форм нахождения элементов в рыхлых отложениях.

2.2.2. Вторичные ореолы и потоки рассеяния во фракции <1 мм, в сверхтонкой фракции рыхлых отложений (<10 мкм) и в водоизвлекаемых формах нахождения.

Глава 3. Обоснование рациональной методики литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния на полузакрытых и закрытых территориях.

3.1. Применение МАСФ при геохимических поисках масштабов

1:50 ООО — 1:10 ООО в Карело-Кольском регионе.

3.1.1. Лоухская площадь.

3.1.2. Сумозерско-Пулозерская площадь.

3.2. Прогнозные геохимические работы масштаба 1:1 ООО ООО с использованием технологии МАСФ в Карело-Кольском регионе.

3.3. Применение МАСФ при геохимических поисках масштабов

1:200 ООО - 1:50 ООО на Дальнем Востоке.

3.3.1. Малохинганская площадь.

3.3.2. Пограничная площадь.

Глава 4. Обработка и интерпретация данных литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния с учетом ландшафтно-геохимических особенностей полузакрытых и закрытых территорий.

4.1. Первичная обработка геохимических данных, нацеленная на устранение аналитических и ландшафтных помех.

4.2. Углубленная обработка и интерпретация поисковой геохимической информации.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Вторичные литохимические ореолы и потоки рассеяния на полузакрытых и закрытых территориях и их использование при поисках рудных месторождений: на примере участков Карело-Кольского региона и Дальнего Востока»

Актуальность работы. На рубеже XX и XXI веков стала особенно актуальной проблема поисков труднооткрываемых месторождений, перекрытых сплошным (закрытые территории) или широко распространенным (полузакрытые территории) чехлом рыхлых отложений повышенной мощности. На таких территориях, как показал опыт последних десятилетий, применение традиционных методов геохимических поисков по открытым остаточным вторичным ореолам и потокам рассеяния, регламентированных «Инструкцией по геохимическим методам поисков рудных месторождений» (1983) и предусмотренных другими методическими руководствами, оказалось недостаточно эффективным. На полузакрытых и закрытых территориях открытые остаточные механические литохимические ореолы и потоки рассеяния проявлены слабо или отсутствуют. Однако здесь могут присутствовать наложенные сорбционно-солевые ореолы и потоки рассеяния, обязанные своим формированием процессам физико-химической миграции элементов в подвижных формах (Рысс и др., 1987; Путиков, Духанин, 1994; Путиков, 2008). Их выявление возможно с использованием специальных методов, основанных на селективном извлечении из рыхлых отложений подвижных и вторично закрепленных форм нахождения элементов. Для обоснования поисковых возможностей этих методов необходимо изучение форм нахождения элементов во вторичных ореолах и потоках рассеяния, формирующихся на полузакрытых и закрытых территориях. Поскольку в этих условиях трудно ожидать высококонтрастных аномалий в связи с ослаблением полезных сигналов различными помехами, актуальны также разработка и применение специальных методик обработки и интерпретации геохимических данных.

Объектами исследования являлись Карело-Кольский регион (территория с практически повсеместным развитием покровно-ледниковых отложений),

Малохинганская и Пограничная площади Дальнего Востока (ландшафты низкогорий с повышенной мощностью элювиально-делювиальных и коллювиальных отложений и широким развитием аллохтонных флювиальных отложений).

Цель работы — обоснование геологически эффективных и экономически целесообразных' способов проведения геохимических поисков рудных месторождений (в первую очередь благороднометалльных) на полузакрытых и закрытых территориях.

Основные задачи: 1) выбор оптимально информативных фракций крупности рыхлых отложений для их использования при литохимических поисках на полузакрытых и закрытых территориях; 2) обоснование рациональной методики литохимических поисков по вторичным ореолам и потокам рассеяния на полузакрытых и закрытых территориях; 3) обоснование и разработка эффективных способов обработки поисково-геохимической информации, получаемой в сложных условиях проведения поисков и искаженной помехами различного происхождения.

Фактический материал, методы исследования и личный вклад автора. В основу диссертационной работы положены материалы, полученные отделом региональной геохимии ФГУП «ВСЕГЕИ», в работах которого автор принимает непосредственное участие с 2004 года. Фактическим материалом по Карело-Кольскому региону послужили следующие геохимические данные: по результатам работ масштаба 1:1 000 000 — около 2300 проб, по Лоухской площади Карелии — работы масштаба 1:50 000 (более 2000 проб), 1:25 000 (более 3000 проб), 1:10 000 (390 проб). Исходными данными по Дальневосточному региону послужили геохимические данные по результатам работ масштаба 1:200 000 (около 2600 проб); 1:50 000 (около 1400 проб). Анализ геохимических проб проводился в Центральной лаборатории ВСЕГЕИ.

Для обработки данных использовались методы статистического определения параметров распределения элементов, корреляционного и факторного анализов (Statistica 6.0), для построения геохимических карт и графиков - пакеты программ Surfer (версии 7.0 и 8.0) и Grapher 5.0.

Работа выполнялась в отделе региональной геохимии ВСЕГЕИ (место постоянной работы автора) и на кафедре минералогии, кристаллографии и петрографии СПГГИ (ТУ) в рамках заочной аспирантуры. Автор принимал участие в полевых работах ВСЕГЕИ 2004-2007 гг. на всех площадях, материалы по которым использованы в диссертации. Автор лично выполнял обработку геохимических данных по этим площадям, принимал участие в интерпретации и обобщении полученных результативных материалов. Кроме того, автор активно участвовал в разработке нового метода геохимических поисков с использованием сверхтонкой фракции рыхлых отложений и стал соавтором изобретения (Патент РФ № 2330259 С2 от 07.08.2006).

Научная новизна работы. Углубление представлений о формировании литохимического поля рассеяния на полузакрытых и закрытых территориях, о поведении и формах нахождения химических элементов в рыхлых отложениях. Научное обоснование рациональных методик проведения поисково-геохимических съемок и обработки геохимических данных в зависимости от геолого-ландшафтных условий и стадий прогнозно-поисковых работ.

Практическая значимость работы. Прогноз и оценка новых потенциально рудных объектов рангов рудного узла, рудного поля, месторождения по изученным территориям Карело-Кольского региона и Дальнего Востока, выделение перспективных участков для постановки геологоразведочных работ последующих стадий. Создание методических приемов обработки геохимических данных, улучшающих качество поисково-геохимической информации.

Диссертационные исследования связаны с работами ФГУП «ВСЕГЕИ» по теме «Геохимическое обеспечение прогнозно-поисковых работ с разработкой технологий проведения опережающих геохимических работ по потокам рассеяния масштаба 1:200 000 и геохимических поисков на закрытых и полузакрытых территориях по наложенным вторичным ореолам рассеяния», а также с другими работами отдела региональной геохимии.

Достоверность результатов диссертационного исследования определяется использованием аналитических данных, полученных по сертифицированным методикам в аккредитованной лаборатории (ЦЛВСЕГЕИ), статистической представительностью выборок геохимических данных, корректным применением методов математической обработки и графического представления информации, непротиворечивостью полученных автором результатов и геологической информации по участкам.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на конференциях: «Благородные и редкие металлы Сибири и Дальнего Востока: рудообразующие системы месторождений и нетрадиционных типов руд» (Иркутск, 2005), «Современные методы минералого-геохимических исследований как основа выявления новых типов руд и технологии их комплексного освоения» (Санкт-Петербург, 2006), XXIII Международном симпозиуме по прикладной геохимии (Овьедо, Испания, 2007), «Поисковая геохимия: теория и практика интерпретации аномальных геохимических узлов и аномальных геохимических полей» (Москва, 2008), а также на конференции молодых ученых (Ухта, 2004; Санкт-Петербург, 2004 и др.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 3 работы в изданиях, входящих в перечень ВАК, и 1 патент на изобретение.

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 233 страницы, включая 77 рисунков, 12 таблиц и список литературы из 115 наименований. Введение аналогично вводной части автореферата. В первой главе приведены современные представления о литохимических ореолах и потоках рассеяния на полузакрытых и закрытых территориях, охарактеризованы ландшафтные особенности Карело-Кольского и Дальневосточного регионов. Во второй главе рассматриваются особенности формирования и свойства литохимических ореолов и потоков рассеяния на

Заключение диссертации по теме «Геохимия, геохимические методы поисков полезных ископаемых», Макарова, Юлия Викторовна

Заключение

В результате изучения вторичных литохимических ореолов и потоков рассеяния, формирующихся на полузакрытых и закрытых территориях Карело-Кольского региона и Дальнего Востока, оценена информативность различных гранулометрических фракций рыхлых отложений при литохимических поисках по вторичным ореолам и потокам рассеяния. Показана геологическая эффективность применения МАСФ при геохимических работах масштабов от 1:1 000 000 до 1:10 000. Предложен рациональный алгоритм обработки поисково-геохимических данных, который нацелен на уменьшение влияния помех, вызванных аналитическими погрешностями (систематические расхождения, временной дрейф) и изменчивостью ландшафтных условий, и на повышение надежности выделения и оценки геохимических аномалий рудной природы.

Полученные результаты углубляют представления о процессах формирования литохимических ореолов и потоков рассеяния и формах нахождения в них химических элементов на закрытых и полузакрытых территориях и будут способствовать практическому применению эффективных методов геохимических поисков.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Макарова, Юлия Викторовна, 2008 год

1.Г., Вешев С.А., Ворошилов H.A., Касьянкова H.A., Путиков О.Ф., ШтокаленкоМ.Б. Геоэлектрохимические технологии прогноза и поисков рудных и нефтяных объектов // Прикладная геохимия. Вып.З. Прогноз и поиски. М.: ИМГРЭ, 2002, с. 365-382.

2. Алексеев С.Г., Ворошилов H.A., Вешев CA., Штокаленко М.Б. Опыт использования наложенных ореолов рассеяния при прогнозе и поисках месторождений на закрытых территориях. // Разведка и охрана недр, 2008, № 4-5. С. 93-99.

3. Ъ.Алексеенко В.А. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. М.: Логос, 2000. 354 с.

4. Алъптан Э.Л., Табуне Э.В. Геохимический способ выявления неоднородностей. Патент РФ № 2226282 от 13.06.2002.5Антропова JI.B. Формы нахождения элементов в ореолах рассеяния рудных месторождений. JL: Недра. 1975. 145 с.

5. Буряк В.А., Розанов Г.В., Добкин С.Н. Сутарский рудно-россыпной район: новые данные по особенностям геологического строения и золотоносности // Геология и полезные ископаемые Приамурья. Хабаровск, 1999. С. 112127.

6. Виноградова И.В., Виноградов В.Н. Новые перспективные методы поисков и оценки глубокозалегающих месторождений полезных ископаемых. // Прикладная геохимия, 2002, вып.З: Прогноз и поиски. М., изд. ИМГРЭ, 2002. С. 343-364.

7. Возможности использования металлоорганических форм нахождения элементов для поисков погребенных месторождений золота и олова. /

8. А.Н. Дедюхин, Т.Е. Теремецкая — СПб: изд. ВСЕГЕИ, 2005. 98 с.

9. Геология СССР. Хабаровский край и Амурская область. М.: Недра, 1976. Т.Х1Х. 4.II. Полезные ископаемые

10. Геология СССР. Хабаровский край и Амурская область. М.: Недра, 1966. Т. XIX. Ч. I. 736 с.14Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР.

11. М.: Высшая школа, 1988, 328 с. 15Глазунов В.В., Ефимова H.H., Марченко А.Г. Геоинформационные системы.

12. Загоскин В.А. Бриогеохимический способ поисков. Патент РФ № 2184385 от 14.05.2001.18 .Загоскин В.А. Высокоэффективные технологии геохимических поисков руд и россыпей в таежных и субарктических ландшафтах. М., Пробел, 2003. 543 с.

13. Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений. М.: Недра, 1983. 191 с.

14. Квятковский Е.М. Литохимические методы поисков эндогенных рудных месторождений. Л.: Недра, 1977. 189 с.

15. Квятковский Е.М., Майоров Н.Ф., Стуккей Г. А. Геохимические методы поисков рудных месторождений в районах развития моренных отложений. // Геохимические методы поисков глубокозалегающих рудных месторождений. — Новосибирск: Наука, 1980. С.46-51.

16. Комаров В.А. Геоэлектрохимия: учебное пособие. СПб., 1994. 136 с.

17. Кременецкий A.A., Теремецкая Т.Е., Белозерцева JI.K, Гинзбург Л.Н. Геохимические поиски золоторудных и платинометальных объектов, перекрытых моренными отложениями (Центр. Карелия) // Сб. Прикладная геохимия, Прогноз и поиски, 2002а, вып. 3. С. 241-286.

18. Ъ2.Макарова Ю. В. Новые методики обработки поисково-геохимических данных (на примере Бураковско-Аганозерского массива Карелии). //

19. Севергеоэкотех-2004». Ч. 1.: Материалы конференции. 17-19 марта 2004 г.- Ухта: УГТУ, 2005а. С. 358-363.

20. Макарова Ю.В., Марченко А.Г., Ильченко В. О. Методы обработки данных литохимических поисков по ореолам и потокам рассеяния // Разведка и охрана недр, 2008. № 4-5. С. 72-77.

21. Марченко А.Г., Соколов C.B. Метод анализа сверхтонкой фракции (МАСФ)новый эффективный геохимический метод поисков месторождений // Минералогия во всем пространстве сего слова. СПб, изд. СпбГУ, 2004. С.31-32.

22. ЪЪ.Марченко А.Г. Учет ландшафтных факторов при литохимических поисках в Карелии // Записки ЛГИ, 1987, т.111. С.42-49.

23. Марченко А.Г. Выделение и интерпретация информативных составляющих геохимического поля (с примерами из поисковых работ на золото в Костомукшской зеленокаменной структуре) // Российский геофизический журнал, 1998а, № 11-12. С.65-72.

24. АО.Марченко А.Г. Физико-математические модели надрудиых наложенных ореолов рассеяния // Прогнозно-поисковая геохимия на рубеже XXI века. -М.: изд. ИМГРЭ, 19986. С.83-86.

25. Металлогенические эпохи и эволюция рудообразующих процессов в докембрии Карелии / С.И. Рыбаков, JI.JI. Гродницкий, P.A. Хазов и др. // Геология рудных месторождений, 1993, Т.5, №5. С. 371-379.

26. Металлогения Карелии. / С.И. Рыбаков, А.И. Голубев, В.Д. Слюсарев и др. -Петрозаводск, КарНЦРАН, 1999. 340 с.

27. Методические указания по геохимическим методам поисков рудных месторождений на территории северо-запада РСФСР. JL: изд. ПГО "Севзапгеология", 1988. 118 с.

28. Недра Северо-Запада Российской Федерации. // В.А. Коровкин, JI.B. Турылева, Д.Г. Руденко и др. — СПб, Изд-во СПб картфабрики ВСЕГЕИ, 2003. 520 с.

29. Аб.Нестеренко Г.В. Прогноз золотого оруденения по россыпям (на примере районов юга Сибири). — Новосибирск, Наука, 1991. 191 с.

30. АЪЛерелъман А.И. Геохимия ландшафта. — М.: Наука, 1975, 341с.

31. Литулъко В.М., Криуук И.Н. Основы интерпретации данных поисковой геохимии. JL: Недра, 1990. 336 с.

32. Плющев Е.В., Шатов В.В. Геохимия и рудоносность гидротермально— метасоматических образований. Л.: Недра, 1985. 247 с.

33. Лоликарпочкин В.В. Вторичные ореолы и потоки рассеяния. — Новосибирск: Наука, 1976. 407 с.54Лутиков О.Ф., Духанин A.C. О возможном механизме формирования «струйных» ореолов рассеяния. // Доклады АН, 1994, т.338, № 2. С.219-221.

34. Путиков О.Ф. Основы теории нелинейных геоэлектрохимических методов поисков и разведки. СПб, 2008. 534 с.

35. Рысс Ю.С., Голъдберг И.С., Алексеев С.Г., Духанин A.C. Струйная миграция вещества в образовании вторичных ореолов рассеяния // ДАН СССР, 1987, Т.297, №4, с.956-958.

36. Соколов C.B., Марченко А.Г., Макарова Ю.В. Геологическая эффективность геохимических поисков методом анализа сверхтонкой фракции // Разведка и охрана недр, 2008, № 4-5. С. 87-92.

37. Соловов А.П. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. М.: Недра, 1985. 294 с.61 .Соловов А.П., Матвеев A.A. Геохимические методы поисков рудных месторождений. (Сборник задач). М.: Изд-во МГУ, 1985. 232 с.

38. Сорокин А.П. Геологическая карта СССР м-ба 1:200 000. Лист M-52-XXIX. Объяснительная записка. М., 1976, 62 с.

39. Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых / А.П.Соловов, Ф.Я.Архипов, В.А. Бугров и др. М.: Недра, 1990. 335 с.

40. Фурсов В.3. Наложенные ореолы ртути при поисках слепых и погребенных месторождений. // Прикладная геохимия, 2002, вып.З: Прогноз и поиски. М., изд. ИМГРЭ, 2002. С. 613-626.

41. Четвертичный покров Балтийского щита. / Под ред. В.В.Проскурякова и И. И. Краснова. Л., Недра, 1987. 151 с.

42. Cameron E.M., Hamilton S.M., Leybourne M.I., Hall G.E.M., McClenaghan M.B. Finding deeply buried deposits using geochemistry. // Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis. 2004, Vol. 4. P. 7-32.

43. Cohen D.R., Waite T.D. Interactions of aqueous Au species with goethite, smectite and kaolinite. // Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis, 2004, Vol. 4, pp. 279-287.

44. Geochemical atlas of Eastern Barents Region / R. Salminen, V. Chekushin, M. Tenhola et. al. Elsevier, 2004. 548 p.

45. Geological development, gold mineralization and exploration methods in the late Archean Hattu schist belt, Ilomantsi, Eastern Finland // Geol. Surv. Finland, Spec, paper 17. Espoo,1993. 386 p.

46. Lehtonen M.L., Marmo J.S., Nissinen A.J., Johanson B.S., Pakkanen L.K. Glacial dispersal studies using indicator minerals and till geochemistry around two eastern Finland kimberlites // J. of Geochem. Explor., 2005. Vol. 87. P. 1943.

47. Mann A. W., Birrell R.D., M.A.F. Fedikow M.A.F., SouzaH.A.F. Vertical ionic migration: mechanisms, soil anomalies, and sampling depth for mineral exploration. // Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis. 2005, Vo5. 7. P. 201-210.

48. Abstracts of the 17 Annual V.M. Goldschmidt Conference. Cologne, Germany, 20076. P. A953.

49. Wang Xueqiu, Xie Xuejing. Geochemical mapping: implications for mineral exploration and assessment. // Поисковая геохимия: теоретические основы, технология, результаты. — Алмааты, 2004. С.26-41.

50. Xie Xuejing, Wang Xueqiu, Xu Li, Kremenetsky A.A., Kneffets V.K. Orientation study of strategic deep penetration geochemical methods in the central

51. Кутуб-Заде Т.К., Лукьянов Б.А., Родионов А.Н., Пеженин В.В. и др. Прогнозно-поисковые работы по оценке ресурсного потенциала золота

52. Западно-Приморской перспективной площади (Приморский край). Отчет Западно-Приморского участка партии прогнозов. — Владивосток, ОАО «Приморгеология», 2006ф.

53. Мурадымов Г.Ш. и др. Отчет по теме: «Анализ перспектив территории

54. Карелии на медно-никелевые руды и выделение объектов для постановки поисковых работ» ТГФ СЗРГЦ, 1999ф.

55. Рекомендации по проведению геохимических работ в областях развития ледниковых образований. М.-СПб., ФГУП ВСЕГЕИ, ФГУП ИМГРЭ, 2005ф. 54 с.

56. Савичева О. А. Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук «Геохимические индикаторы золоторудных проявлений и потенциально золотоносных участков Янисъярвинской и Чупино-Лоухской площадей Карелии». СПб., 2007ф.

57. Сергеев С.П., Блинов К.В., Бутенко В.А., Хацернов И.Я. и др. Отчет ЗАО «Теллур-СПб» «Прогнозно — поисковые комплексные геофизические работы на платино-медно-никелевые руды и золото в северной части республики Карелия. Лоухская площадь», 2005ф.

58. Юб.Соколов C.B., Ахмедов A.M., Марченко А.Г., ., Макарова Ю.В., . и др. Отчет о результатах работ «Прогнозно-поисковые работы на цветные и благородные металлы в пределах Лоухской площади Карелии в 2005 — 2006 гг.». СПб, ФГУП «ВСЕГЕИ», 2006ф.

59. Соколов C.B., Беляев Г.М., Ладыгина, ., Макарова Ю.В,. и др. Отчет о результатах работ «Прогнозно-геохимические работы на цветные и благородные металлы в пределах площади листов R 35, 36 Кольского полуострова», 2008ф. 204 с.