Геохимические аномалии Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых Д.Ю. Шишкина

Геохимический фон К важнейшим понятиям прикладной геохимии относятся «геохимическое поле», «геохимическийй фон», «геохимическая аномалия». Геохимическое поле – это пространство, характеризуемое количественными содержаниями химических элементов. Нормальные геохимическийе поля – области геосфер с близкими к кларковым содержаниями химических элементов за пределами месторождений полезных ископаемых. Особенности распределения элементов в коренных горных породах, в рыхлых отложениях, водах, растениях и атмосфере, не затронутых какими-либо рудообразующими и техногенными процессами, определяют местный геохимическийй фон. Геохимический фон – это среднее содержание элемента в пределах геохимический однородной системы (определенного района или участка), свободной от влияния рудных концентраций. 2

Геохимическая аномалия Среднее содержание элементов в горных породах, почвах, природных водах, в природных водах, в приземной атмосфере и растениях в удалении от месторождений является относительно низким, т.е. фоновым, близким к величине кларков элементов. В залежах полезных ископаемых и вблизи них содержания соответствующих элементов гораздо выше, что и обусловливает выделение аномальных геохимическийх полей. Аномальные геохимическийе поля отличаются от нормальных повышенными или пониженными против фоновых значений содержаниями химических элементов и включают собственно геохимическийе аномалии. Геохимическая аномалия представляет собой отклонение от геохимическийх норм, свойственных определенному району, типу пород, вод и т. д. Геохимическая аномалия – ограниченная замкнутым контуром область повышенных или пониженных содержаний химических элементов по сравнению с местным геохимическийм фоном. 3

Классификация аномалий (1) 1. По знаку. Если содержания элементов превышают фоновые, аномалии называются положительными; если концентрации ниже фоновых – отрицательными. 2. По происхождению аномалии делятся на природные и техногенные. 3. По характеру геологической среды, геохимическийе поля которой изучаются, аномалии подразделяются на эндогенные и экзогенные литохимические, а также на биогеохимическийе (точнее, фитогеохимическийе), гидро- и атмогеохимическийе, т.е. аномалии, выявляемые при опробовании коренных пород, продуктов их выветривания, растительности, природных вод, почвенного или приземного воздуха. 4

Классификация аномалий (2) По отношению к телам (месторождениям) полезных ископаемых аномалии делятся на перспективные, неперспективные и ложные. Перспективные – это аномалии, генетически связанные с полезными ископаемыми. К неперспективным относятся геохимическийе аномалии, связанные с повышенными, но непромышленными концентрациями элементов в горных породах. Ложные аномалии связаны с субъективными ошибками методического характера. Так, при поисках по первичным ореолам, ложные аномалии обычно вызваны неправильным объединением в одну выборку проб, отбираемых из различных пород. По размерам различают площадные (региональные) и локальные геохимическийе аномалии. Площадные отвечают полям концентрации рудных элементов и выявляются при мелкомасштабных геохимическийх исследованиях. В пределах площадей, занимаемых региональными аномалиями (и на их фоне), выявляются локальные. По размерам они соответствуют отдельным рудным телам, их первичным и вторичным ореолам или рудным месторождениям. 5

Контрастность аномалий Количественной характеристикой интенсивности проявления геохимическийх аномалий является их контрастность, выражаемая коэффициентом концентрации данного химического элемента в пределах аномалии (обычно в точке максимума) по сравнению со средним содержанием в фоновой совокупности, который рассчитывается по формуле: где КК – коэффициент концентрации, x ан – аномальное содержание, x ф – фоновое. По этому показателю могут различаться слабые и уверенные геохимическийе аномалии. Слабая аномалия – область содержаний химических элементов, отвечающих нижнему аномальному содержанию. Уверенная аномалия – область содержаний химических элементов, в n раз (n>2) превышающих нижнее аномальное содержание. 6

Геохимические индикаторы Элементы, распределение которых может быть использовано в качестве критерия для поисков месторождений полезных ископаемых, называются элементами-индикаторами оруденения. Элементы, концентрирующиеся в рудах данного типа месторождений, являются прямыми индикаторами; а наиболее характерные элементы – спутники рудной минерализации выделяются в группу косвенных индикаторов. Для обеспечения оптимальной эффективности поисков элемент, используемый в качестве прямого индикатора, должен удовлетворять двум условиям. Он должен обладать хорошей миграционной способностью, которая позволит обнаруживать его повышенные концентрации на достаточном удалении от месторождения. Кроме того, аналитический метод определения этого элемента должен быть быстрым, чувствительным и недорогим. 7

Ассоциации элементов Ассоциации элементов – группы совместно накапливающихся на отдельных участках земной коры в коренных породах, почвах, растениях, водах, атмосфере элементов. Совместное накопление элементов может объясняться общностью внутренних и внешних факторов миграции. В тех случаях, когда на концентрацию решающее влияние оказывают сходные внутренние факторы, ассоциации элементов сохраняются в широком диапазоне геологических и ландшафтно- геохимическийх условий. Так, устойчивы ассоциации: уран – свинец – гелий; калий – аргон, образование которых связано с радиоактивным распадом. Если же на образование ассоциаций основное влияние оказывают внешние факторы, совместное нахождение элементов ограничено комплексом определенных условий. Ассоциация Au – Cu – As – Pb – Zn – Fe типична только для золотосульфидных руд, при выветривании которых могут возникнуть новые ассоциации: Au – As – Fe; Cu – As – Zn – Au – Fe. 8