22.03.2021

Геохимические методы поисков в докембрии Суринама (Гвианский щит)


Необходимость проведения геохимических поисков в Суринаме стала очевидной после того, как аэрогеофизнческая съемка в первой половине 60-х годов выявила значительное число аэроэлектромагнитных аномалий. В период проведения аэрогеофизических съемок и в начале 70-х годов проводилось геохимическое опробование почв на участках рудопроявлений и отдельных аэромагнитных аномалий. Одновременно продолжалось изучение других аэрогеофизических аномалий наземными магнитометрическими и электромагнитными методами с последующим алмазным бурением. Несмотря на то, что в некоторых случаях рудная минерализация была найдена или подтверждена, успехи в выявлении месторождений цветных металловы были ограничены из-за отсутствия информации, которая могла быть получена только путем проведения региональных геохимических поисков. Поэтому в 1972 г. было начато региональное геохимическое опробование. В целях экспериментальной проверки возможности использования этой методики в условиях влажных тропических лесов Суринама был выбран район распространения зеленокаменных пород на юго-востоке страны, где были известны золоторудная минерализация и проявления меди. После получения положительных результатов была начата региональная геохимическая съемка по потокам рассеяния в районах многочисленных и интенсивных аэрогеофизических аномалий и известных проявлений рудной минерализации.

Были также проведены специальные исследования по геохимии латеритов, поскольку предполагалось, что сложное поведение элементов в корах выветривания латеритного типа может влиять на интерпретацию геохимических данных.

С 1976 г. начались исследования по геохимии коренных пород в целях изучения взаимоотношений между коренными породами, перекрывающими их рыхлыми образованиями и минерализованными породами.

В настоящее время часть территории страны покрыта региональными съемками по потокам рассеяния, особенно область распространения зеленокаменных пород на востоке и метаморфических пород гранулитовой фации на западе. Поисковые работы достигли той стадии, когда необходим выбор определенных участков для постановки детальных поисков по потокам рассеяния, сопровождающихся детальными поисками по почвам, комплексируемыми с магнитометрическими и электроразведочными работами, шнековым бурением и в конечном счете с алмазным бурением. В нижеследующих разделах освещается опыт, полученный в Суринаме при проведении геохимических поисковых работ.

Отбор проб


Пробы почв отбирались с глубины 30—50 см, ниже гумусового горизонта. В настоящее время пробы почв отбираются только по параллельным профилям, тогда как на начальных этапах практиковался отбор проб по единичным пересечениям через аэрогеофизические аномалии, основные или частные литологические контакты. Плотность опробования варьирует от 3 до 106, составляя в среднем 40 проб/км2. На сегодняшний день в нескольких районах геохимическое опробование и оценка проведены на общей площади 1250 км2.

Пробы донных осадков отбираются в ручьях и руслах временных водотоков из легко перемещающейся части осадков, находящейся в наибольшем соприкосновении с текущей водой. Поначалу основное внимание уделялось отбору проб из глинистой фракции осадков, однако вскоре от этого пришлось отказаться, так как такой материал часто отсутствовал в местах, намеченных для отбора проб, или же был загрязнен органическим веществом либо глинистым материалом местного (склонового) происхождения. На начальных этапах региональных поисков по донным осадкам отбор проб производился через 300—800 м по течению крупных водотоков и через 200—300 м по мелким притокам. Предполагалось, что таким образом достигается получение достаточной информации о миграции элементов в пределах водосборных бассейнов. Средняя плотность опробования составляла от 1 до 3 проб/ км2. В процессе последующей детализации поисков по потокам рассеяния отбор проб производился через 200 м. Цель таких детальных работ — проверка и подтверждение ранее выявленных аномалий и по возможности более точное определение их контуров.

В периоде 1972 по 1974 гг. опытные региональные поиски были проведены на площади 2900 км2, разделенной на квадраты 3x3 км. В каждом из квадратов проба донных осадков отбиралась так, чтобы она могла наилучшим образом характеризовать дренирующую сеть этой площади; в 100 м вверх по склону от места отбора донной пробы отбиралась также почвенная проба. В процессе дальнейших региональных поисков по потокам рассеяния от использования этой методики пришлось отказаться, так как выяснилась невозможность точного определения площади водосбора каждой пробы донных осадков. Одновременно отказались и от отбора почвенных проб, так как этот вид опробования, требующий довольно значительных затрат времени и труда, не давал существенной информации.

Лабораторные исследования


Пробы высушивались в печи при 105° С в течение 24 ч, и затем осторожно, во избежание загрязнения латеритными конкрециями, измельчались в агатовой ступке. Использование нейлоновых сит обеспечивало выделение фракции 80 меш. В настоящее время определение Cu, Ni, Zn, Pb, Cr, Co, Mo и Sn после растворения производится стандартными методами на атомном адсорбционном спектрометре, а определение Cr, Cl, Nb, Ta и W — в порошках, на рентгенофлюоресцентном спектрометре. Точность определения содержаний при 95%-ном доверительном уровне составляет от 10 до 20%, что вполне удовлетворительно для этих целей.

Пробы, предназначенные для определения общего содержания металла на атомном адсорбционном спектрометре, обрабатывались смесью 70%-ной HClO4 и 65%-ной HNO3 в пропорции 2:1 при температуре 140°С в течение 2,5 ч. Для определения содержания металлов, извлекаемых методом холодной экстракции, разложение проб производилось в разбавленном в 100 раз растворе 37%-ной HCl при помешивании в течение 30 мин при комнатной температуре. Сравнение величин общего содержания металлов, определенных после обработки проб вышеописанным способом и после обработки проб плавиковой кислотой, показало, что извлечение Cu, Co, Mn в первом случае было достаточно полным и составляло соответственно 85, 40 и 80%.

Содержание золота определялось на атомном адсорбционном спектрометре после обжига проб в течение 1 ч при температуре 500—600° С и последующего растворения остатка в течение 24 ч в растворе HBr (48 вес. %) и Br (0,5 объемн. %). Экстракция достигалась при встряхивании в течение 15 мин в объеме 3 мл.

Обработка данных


В процессе исследований было использовано несколько методов обработки. До 1972 г. по всем имеющимся материалам почвенного опробования производилось вычисление средних арифметических содержаний (M) и стандартных отклонений (S), на основании которых определялись величины аномальных значений, принимаемых как среднее плюс три стандартных отклонения (M + 3S). После 1972 г. ден-Хенгстом был внедрен метод составления карт ореолов рассеяния, а также метод построения кумулятивных кривых частоты встречаемости для всех проб определенного района и для отдельных выборок проб по бассейнам дренажа определенных литологических комплексов. На основании этих кривых определялись величина фоновых содержаний и нижний предел аномальных значений концентрации. Этот прием основан на предположении, что распределение содержаний металла в геохимических пробах описывается логнормальным законом. Однородная выборка отображается прямой линией, которая наклонена тем круче, чем меньше вариации содержаний. Если в выборке объединено несколько однородных групп, то кривая будет иметь вид ломаной линии. Величины содержаний ниже излома — фоновые, а выше — аномальные. Граница между этими величинами считается нижним пределом аномальных значений. Если пробы действительно характеризуют один определенный дренируемый литологический комплекс, то можно говорить об однородной выборке.

Кроме того, если в выборку включена какая-то другая однородная группа, то ее присутствие должно отразиться появлением отклонений в содержании определенных элементов, включая рудные. Отношение аномального значения содержаний к фоновому, определяющее контрастность аномалий, используется для оценки значимости аномальных величин.

Во многих случаях кумулятивные кривые частоты встречаемости для водосборных участков определенных литологических комплексов бывают довольно ровными с несколькими перегибами, указывающими на присутствие нескольких однородных групп. Это и неудивительно, поскольку плохая обнаженность, мощный латеритный покров и густая растительность не позволяют точно оконтурить отдельные литологические комплексы. В большинстве случаев геологическую информацию дают только геологические карты, при составлении которых один образец отбирался с площади 2 км2, так что фактически на каждую донную пробу приходится в среднем один образец, причем среди последних, вероятно, один из каждых 5—10 был просто твердым латеритом.

Если указанные методы определения аномальных значений оказывались неприменимыми, использовалось эмпирическое правило, основанное на предположении, что 2,5% проб с повышенными содержаниями металла являются аномальными; в других случаях вычислялась сумма M + 3S.

Общее содержание таких металлов, как медь, цинк, никель и кобальт, и содержание металлов, извлекаемых методом холодной экстракции, наносились на графики, по которым определялся характер взаимосвязи этих содержаний. Считается, что отношения этих содержаний, оказавшиеся в дальнейшем выше установленных по таким графикам средних значений, могут указывать на наличие в пробах металлов, извлеченных из сульфидов. Это предположение основывается на гипотезе, согласно которой металлы, извлекаемые методом холодной экстракции, не связаны в решетках силикатов, а представляют собой ионы, адсорбированные осадочными частицами, которые высвобождаются при гидроморфном окислении сульфидов и становятся транспортабельными. Для сравнения данных производилось также вычисление средних геометрических содержаний (M), стандартных отклонений (S) и разброса содержаний (M±S).





Яндекс.Метрика