Способ разбраковки бериллий-флюоритовых месторождений

 

Использование: при разведке бериллий-флюоритовых месторождений, связанных с купольными выступами гранитоидов. Сущность изобретения: отбираются монофракции кварца в околорудных минеральных ореолах, снимают спектры ЭПР в исходных образцах, в образцах, облученных гамма-квантами дозой 30 Мрад от источника Co⁶⁰, и образцах, отожженных в течение одного часа при 1000К и затем облученных такой же дозой. Определяют по полученным спектрам концентрации протонно-компенсированных и щелочно-компенсированных центров, рассчитывают по ним коэффициенты, по величинам которых судят о типе и масштабности бериллий-флюоритовых месторождений. 1 табл.

Изобретение относится к минералогическим способам поисков месторождений и может быть использовано для разбраковки бериллий-флюоритовых объектов, связанных с купольными выступами гранитоидов.

Известны способы разбраковки скрытого оруденения по параметрам надрудных первичных геохимических ореолов и по вертикальной геохимической зональности.

Эти способы отличаются большой трудоемкостью и высокой стоимостью ввиду высокой плотности разведочной сети и интервалов опробования.

Известен минералого-геохимический способ разбраковки скрытых флюоритовых объектов по изоморфным примесям РЗЭ во флюорите.

Однако этот способ недостоверен в силу ограниченности пространственного распространения флюорита.

Известен способ разблокировки оловорудно-редкометалльных месторождений, включающий отбор мономинеральных проб, измерение концентраций примесных центров и суждение по полученным данным о формации месторождений.

Этот способ недостоверен, т.к. не позволяет разбраковывать объекты по масштабности.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ оценки рудоносности редкометалльных пегматитов (Миловидова Н.Д. Михайлов А.Г. и др. Концентрация Ge- и Al-центров в блоковом кварце редкометалльных пегматитов как показатель их рудоносности // Мин. журн. 1984, N 4, с. 27), включающий отбор мономинеральных образцов кварца из разных минеральных типов пегматитов и анализ содержания в них алюминия. Способ заключается в том, что отобранные образцы кварца облучают гамма-квантами насыщающей дозой, переводящей изоморфный алюминий в парамагнитное состояние, снимают ЭПР-спектры, по которым определяют значения концентрации Al в условных единицах, и по ним судят о перспективности пегматитов на редкометалльное оруденение, т.е. о рудоносности.

Однако этот способ дает возможность судить лишь о рудоносности и не позволяет судить одновременно о масштабности и минеральном типе месторождения.

Для повышения достоверности разбраковки бериллий-флюоритовых месторождений в способе разбраковки месторождений редких металлов, включающем отбор монофракций кварца по разведочной сети и измерение концентраций примесных парамагнитных центров методом ЭПР, монофракции кварца отбирают из околорудных минеральных ореолов, последовательно снимают спектры ЭПР в исходных образцах, в образцах, облученных насыщающей дозой, в образцах, предварительно отожженных и облученных насыщающей дозой, по интенсивности характеристических сигналов определяют величины V₁, V₂ и V₃, по формулам вычисляют значения Ф_Al-Me и Ф_Al-H, а затем по формулам получают параметры V и K, по совокупности значений которых и судят о масштабности и минеральном типе бериллий-флюоритовых месторождений.

Способ основан на том, что природные образцы кварца содержат примесные алюминиевые центры, образующиеся при изоморфном замещении Si⁴⁺_Al³⁺ с компенсацией электрического заряда щелочными ионами Me⁺ или протонами H⁺. Преобразованные по формулам концентрации этих центров Ф_Al-Me и Ф_Al-H позволяют судить об относительной масштабности и минеральном типе месторождения.

Пример конкретной реализации способа. По разведочной сети отобраны образцы кварца из околорудных минеральных ореолов альбититов, топазовых грейзенов и надрудных прожилков крупного флюорит-фенакитового (I тип), а также крупного (II тип) и среднего (III тип) флюорит-хризоберилловых месторождений. Получены таким образом девять образцов (3 типа ореолов х 3 месторождения). Из каждого отобранного образца кварца выделены три мономинеральных фракции, одна из которых охлаждена до 77K, вторая облучена гамма-квантами насыщающей дозой 30 Мрад от источника Co⁶⁰, третья - отожжена в течение 1 часа при 1000K, а затем облучена гамма-квантами указанной дозой. На радиоспектометре 3-сантиметрового диапазона ERS-230 сняты ЭПР-спектры для каждой выделенной и подготовленной вышеуказанными способами к съемке мономинеральной фракции, и по спектрам определены соответственно величины интенсивности характеристических линий (Y₁, Y₂, Y₃), соответствующие измеренным концентрациям примесных парамагнитных центров. С учетом коэффициентов корреляции K₁ (между Y₂ и Y₁) и K₂ (между Y₃, Y₂ и Y₁) определены значения фактических концентраций щелочно- и протонно-компенсированных центров Ф_Al-Me Y₂ + K₁Y₁ и Ф_Al-H Y₃ Y₂ - K₂Y₁, а затем определены общая концентрация центров A и отношение концентраций центров C по формулам A = (Ф^max_Al-H-Ф^min_Al-H)(Ф^max_Al-Me-Ф^min_Al-Me) C = (Ф^max_Al-H-Ф^min_Al-H):(Ф^max_Al-Me-Ф^min_Al-Me), где A общая концентрация центров в кварцах из альбититов (A_а), топазовых грейзенов (A_г) и надрудных прожилков (A_п); C отношение концентраций центров в кварцах из альбититов (C_а), топазовых грейзенов (C_г) и надрудных прожилков (C_п); Ф^max_Al-H максимальные значения фактических концентраций протонно-компенсированных центров из всего объема проанализированных образцов отдельно для каждого типа месторождений и каждого типа околорудных минеральных ореолов; Ф^min_Al-Me минимальные значения фактических концентраций протонно-компенсированных центров; Ф^max_Al-Me максимальные значения фактических концентраций щелочно-компенсированных центров; Ф^min_Al-Me минимальные значения фактических концентраций щелочно-компенсированных центров. Все полученные величины для рассматриваемых типов месторождений, а также число проанализированных образцов приведены в таблице.

Известно, что в отличие от всех прочих месторождений масштабность редкометалльных объектов традиционно характеризуется условными единицами. В данном случае масштабность крупного месторождения I типа, запасы по которому утверждены ГКЗ, принята за 1,0. Масштабность крупного месторождения II типа, по которому в настоящее время ведется подсчет запасов, оценивают как 1,5. Масштабность среднего месторождения III типа, прошедшего поисково-оценочную стадию геологоразведочных работ, оценивают как 0,2.

Для разбраковки месторождений по масштабности или минеральному типу анализируют всю совокупность параметров A и C на их отношении к коэффициенту, равному единице, по альбититам, топазовым грейзенам и надрудным прожилкам (см. таблицу). При этом выявлено, что к крупным месторождениям (характеристика масштабности) относятся только те, в которых кварцы имеют значение параметра A_г>1. Аналогично к флюорит-хризоберилловым месторождениям (характеристика минерального типа) относятся только те, в которых кварцы имеют значения параметра A_а<1, а значения параметра C_п>1.

Для разбраковки месторождений как по масштабности, так и по минеральному типу был проведен аналогичный анализ, который показал, что: если в кварцах A_а>1, а C_п<1, то это соответствует кварцам, отобранным из крупного флюорит-фенакитового месторождения;
если в кварцах C_а>1, C_г>1 и C_п>1, то это соответствует кварцам, отобранным из крупного флюорит-хризобериллового месторождения;
если в кварцах A_а<1, A_г<1 и A_п<1, то кварцы отобраны из среднего флюорит-хризобериллового месторождения.

Таким образом, на стадии поисков бериллий-флюоритовых месторождений заявленный способ повышает эффективность оценки и достоверность разбраковки объектов по масштабности и установления минерального типа, позволяя при этом снизить физические объекты работ (бурение).

Формула изобретения

Способ разработки бериллий-флюоритовых месторождений, включающий отбор мономинеральных фракций кварца по разведочной сети, измерение в них концентраций примесных парамагнитных центров методов ЭПР и суждение о рудоносности по значениям этих концентраций в условных единицах, отличающийся тем, что образцы кварца отбирают из околорудных минеральных ореолов - альбититов, топазовых грейзенов и надрудных прожилков, из каждого отобранного образца выделяют три мономинеральных фракции, одну из которых охлаждают до 77 К, вторую облучают гамма-квантами насыщающей дозой 30 Мрад от источника Co⁶⁰, третью отжигают в течение 1 ч при 1000 К, а затем облучают гамма-квантами указанной дозой, снимают ЭПР-спектры для каждой выделенной мономинеральной фракции, по спектрам определяют соответственно величины интенсивности характеристических линий У₁, У₂ и У₃ и значения фактических концентраций щелочнокомпенсированных Ф_Al-Me- и протоннокомпенсированных Ф_Al-H-центров, а затем рассчитывает коэффициенты A и С для кварцев каждого из трех указанных типов околорудных минеральных ореолов по формулам

где A общая концентрация центров в кварцах из альбититов (A_a), топазовых грейзенов (A_г) и надрудных прожилков (A_п);
С отношение концентраций центров в кварцах из альбититов (C_a), топазовых грейзенов (C_г) и надрудных прожилков (C_п);
Ф^max_A1-H и Ф^min_A1-H соответственно максимальные и минимальные значения фактических концентраций протоннокомпенсированных центров;
Ф^max_A1-Me и Ф^min_A1-Me соответственно максимальные и минимальные значения фактических концентраций щелочнокомпенсированных центров в кварцах каждого из трех указанных типов околорудных минеральных ореолов,
и при A_a>1, C_п<1 судят о наличии флюоритфенакитового месторождения, масштабность которого принята равной единице, при C_a>1, C_г>1 и C_п>1 судят о наличии флюорит-хризобериллового месторождения, масштабность которого больше единицы, а при A_a<1, A_г<1 и A_п<1 судят о наличии флюорит-хризобериллового месторождения, масштабность которого меньше единицы.

РИСУНКИ

Рисунок 1