А. В. Костерин Шлихо-минералогический и шлихо-геохимический методы поисков рудных месторождений. Наука, Новосибирск, 1972 г.
Поиски слепых, не выходящих на дневную поверхность рудных тел, приобретает все большею актуальность. К решению данной проблемы широко привлекаются гидрогеохимия, литохимия, биохимия. Во многих случаях может оказаться весьма эффектным шлиховой метод, особенно шлихо-геохимический.
Помимо изучения структурных, литологический и иных факторов, поиски слепых рудных тел и месторождений основывается на выявлении и оценке пустых безрудных выходов, около-рудно измененных пород, первичных ореолов рассеяния и вмещающих пород, пропаренных высокотемпературными гидротермальными растворами.
Околожильные изменения боковых пород, первичные ореолы рассеяния и зоны пропаривания возникают в результате единого процесса – воздействия выкотемпературных рудообразующих растворов на вмещающие горные породы. Поэтому и встречаются они, как правило совместно. Зона видимых изменений горных пород и ореол рассеяния в ним минеральных новообразований значительно уже чем невидимый геохимический ореол рассеяния. Пропаривание пород фиксируется в наибольшем удалении от рудных тел.
В зависимости от интенсивности и особенностей гидротермального процесса, состава и пористости вмещающих пород первые две зоны могут отсутствовать или иметь минимальные размеры. В частности хорошо известно что околожильные изменения отмечаются далеко не на всех месторождениях или же их размеры минимальны. В случае отсутствия в минералообразующих растворах транспортабельных элементов вокруг рудных тел фиксируются только ореол пропаривания. Это характерно, например для хрусталеносных жил.
Образовавшийся за счет разрушения первичных ореолов, безрудных участков слепых тел и околорудно измененных пород вторичные ореолы и потоки рассеяния могут выявляться геохимическими методами поисков. Жилы барита и флюорита обнаруживаются путем спектрального определения бария и фтора во вторичных ореолах рассеяния. При поисках околорудно измененных пород, содержащих пирит, выделяются участки повышенных концентраций аниона SO.
Чаше всего для поисков слепых рудных тел применяется литохимия. Одноко во многих случая шлихование эффективнее чем, чем литохимия.
Например шлиховой метод может быть использован более широко чем, чем литохимия, для выявления околорудно измененных пород и безрудных выходов слепых тел. Эти образования слагаются минералами обычных петрогенных (Si,Al,K,Na,Mg,Ca,Ti) или же очень распространенных (F,B,CO2) элементов, которые литохимически не выделяются или выделяются с трудом. Шлихование же основывается на изучении конкретных минералов, выделить и определить которые в шлихе не представляет особого труда. Увеличения количества их в отмытом шлихе служит хорошим критерием близости искомых тел. Жильные месторождения кварц-турмалиновой формации переходят вверх по разрезу в кварц турмалиновые проводники. Рудные тела, содержащие барит или флюорит, на участках выклинивания представлены баритовой и флюоритовой минерализацией. Все эти минералы дают устойчивые вторичные ореолы рассеяния, легко выявляемый шлиховым опробованием. Так же легко могут быть выявлены и околожильно измененные породы: обнаружение в шлихе ассоциаций андалузит+диаспор+пировиллит ( иногда совместно с рутилом и турмалином) указывает на наличие поблизости окварцованных пород; ассоциация топаз+турмалин+флюарит говорит о разрушении грейзенов. Гидротельмально измененные хлоритизированные породы проявляются ассоциацией хлорит+биотит+амфибол+турмалин+гранат. В случае же скарнов шлихи изобилуют такими минералами как гранат, пироксен, скаполит, к которым часто присоединяются визуавиан, воллостатонит, эпидот и магнетит.
Шлиховой методы дает возможность отличать аномалии истинные, обусловленные разрушением околожильно измененных пород, от аномалий ложных, возникших при выветривании пород, образовавшихся при региональном метаморфизме. Серицитизация чаше всего связана с региональным метаморфизмом и автометаморфизмом. Отличить серицитизации, вызванные воздействием рудообразующих растворов, можно, зная минералы спутники, которые возникают в результате привноса элементов, чуждых для замещаемой породы. Например, находки турмалина, флюорита и топаза в шлихах, взятых на площадях широкого развития серицитовых пород, указывает на участки, где возможно слепое орудинение.
Большую помощь в выявлении слепых рудных тел оказывает так же изучение внешних кристаллографических форм, особенностей цвета, блеска, удельного веса и других свойств минералов. Однако минералы, которые мы наблюдаем, встречаются еще в десятках и сотнях образований( пустые безрудные жилы, метаморфические и изверженные породы и т.д.) совершенно не содержащие полезных компонентов зон и жил. Но, как уже указывалось, минералы, так или иначе связанные с рудным процессом, унаследуют набор элементов примесей, характерный для данного месторождения и соответствующей геохимической обстановки, резко отличаются по составу от тех же минералов безрудных зон или участков.
Анализируя выделенные минералы на содержание элементов примесей, можно довольно точно наметить местоположение слепых рудных тел, а в некоторых случаях определить глубину эрозионного среза.
Шлиховой метод не имеет конкурентов при выявлении ореолов пропаривания, развивающихся над слепыми рудыми телами. Образования таких ореолов обусловлено тем, что гитротермы фильтруясь и диффузируя в стороны и вверх от формировавшихся рудных тел, самоконсервировались в минералах вмещающих пород в виде многочисленных вторичных газовых включений. Эти включения – характерный признак зон пропаривания. Они прослеживаются на значительное расстояние от рудных зон. Эти ореолы не могут быть выявлены минералого-петрографичскимим и даже точными геохимическими исследованиями. Изучения их проводится путем декрепитации и гомогенизации газово-жидких включений, заключенных в рудные и жильных минералах шлиха.
Метод гомогенизации – трудоемкая и дорогостоящая операция и может применяться только для контрольных измерений.
Чаше используется производительный и универсальный способ декрепитации –он пригоден как для прозрачных, так и для непрозрачных минералов, а так де, что весьма ценно, позволяет исследовать очень мелкие газово-жидкие включения. Этот метод основан на определении количества вторичных газово-жидких включений в породах и минералах толщ, расположенных непосредственно над рудными телами или вблизи их. Упрощенный его вариант – декрептофонический метода опирается на подсчет общего количества включений(принимается, что первичные отсутствуют или количество их примерно постоянно). Теоретической основой метода служит тот факт, что с приближением к коренному месторождению количество взрывов на одну навеску минерала неизменно увеличивается: минерал будет более звучавшим. Вблизи месторождения, даже перекрытого наносами, число взрывов достигает сотни и даже тысячи на 1г породы (Ермаков, 1966).
Для выявления ореола пропаривания должны быть прослушаны самые обычные, широко распространенные минералы (магнетит, циркон, ильменит, апатит), а также более редкие: гранат, сфен и др. Во многих случая остаточно исследовать на взрываемость просто всю тяжелую фракцию шлиха, не разделенную даже на электромагните. Указателем близости рудоносного тела будет общее увеличение количества взрывов или увеличение на декрептограмме пика, отвечающего вторичным газовым включениями. В качестве эталона могут быть взяты теже минералы из явно пустых участков, для чего часто достаточно отмыть шлих в стороне от исследуемого водотока.
При приближении с слепому рудному телу целесообразно исследовать на взрываемость и легкую фракцию шлиха, представленную кварцем и полевым шпатом. Именно эти минералы помогут наиболее точно оконтурить ореолы пропаривания, окружающие рудные тела (Ермаков, 1966, 1968).
Первичные ореолы рассеяния, попадая в зону выветривания, разрушаются, образуя механические и солевые ореолы и потоки рассеяния. С поисковый точки зрения поверхностные преобразования весьма благоприятны, так как они приводят к огромному расширению аномальных площадей. Это облачает их выявление. Однако в результате окисления и выпаса в виде солей неустойчивых минералов, а так де разбавления пустыми вмещающим породами первичные ореолы рассеяния существенно разубоживаються вплоть до полного исчезновения аномальных участков. Такое разубоживание мешает выявлению слепых рудных тел, поскольку первичные ореолы рассеяния над ними на дневной поверхности ослаблены, и тем больше, чем на большей глубине расположено рудное тело. Но шлиховое опробование благодаря своей высокой чувствительности может выявить даже очень слабые аномалии, не улавливаемые при обычных литохимических поисках. Большим препятствием для шлихового опробования может явиться то, что минералы концентраторы первичных ореолов часто неустойчивые в зоне окисления(пирит, сфалерит) или очень мелки и на лотке не улавливаются.
В первичных ореолах преобладает рассеянная форма вхождения элементов-примесей. Поэтому поиск их наиболее целесообразно проводить путем литохимического опробования. Однако иногда шлихование может оказаться эффективнее, например при концентрации элементов-индикаторов первичного ореола в собственно тяжелых минералах лили при образовании существенных примесей в других минералах повышенного удельного веса. Так серебро, сурьма, кадмий и висмут часто образуют повышенные концентрации в пирите, а свинец, цинк, медь и мышьяк встречаются преимущественно в виде собственных минералов.
Таким образом, ореолы пропаривания могут быть выявлены и оконтурены только шлиховым методом. При поисках безрудных выходов слепых тел и околожильных измененных пород шлихование играет важную роль. Первичны ореолы рассеяния наиболее эффективно выявляются литохимией, шлихование же выступает в качестве вспомогательного средства.
Поскольку первичные ореолы рассеяния, околожильно измененные породы и ореолы пропаривания обычно развиваются около рудных тел совместно, для их выявления должны использоваться и литохимия и шлихование. Роль и значение этих методов меняется в зависимости от того, какие из перечисленный преобразований преобладают.