Элементов

Одной из важнейших характеристик первичных ореолов рассеяния является их зональность. Она проявляется в закономерном изменении содержаний элементов в различных частях ореола. Различают зональность осевую, продольную и поперечную. Осевая (вертикальная) зональность развивается в направлении движения гидротермальных растворов (обычно по восстанию рудного тела), продольная – в направлении растекания растворов по простиранию рудного тела, поперечная – в направлении, перпендикулярном к осевой плоскости рудного тела, т.е. вкрест простирания ореола.

Для решения наиболее важной задачи геохимических поисков по первичным ореолам – обнаружения слепого оруденения – главное значение имеет осевая (вертикальная) зональность, играющая ведущую роль при оценке уровня эрозионного среза оруденения.

Наиболее подробно ряд осевой (вертикальной) зональности изучен для сульфидных гидротермальных месторождений. В обобщенном виде он выглядит следующим образом (снизу вверх): W – Be – As₁ – Sn – Au₁ – U – Mo – Co – Ni – Bi – Au₂ – Cu – Zn – Pb – Ag – Hg – As₂ – Sb – Ba – J, Br.

По отношению к сульфидсодержащим (например, полиметаллическим) рудам эти элементы можно разделить на подрудные (W, Mo, Co, Ni), рудные (Cu, Pb, Zn, Au) и надрудные (Ag, As, Hg). Конечно, они присутствуют в повышенных концентрациях во всем объеме первичного ореола, но их количественные соотношения меняются весьма контрастно снизу вверх, позволяя оценивать уровень среза первичного ореола и масштабы оруденения.

Для выявления зональности первичных ореолов существуют различные методы составления рядов зонального отложения элементов, однако наиболее широкое применение в практике геохимических работ получила методика, предложенная С.В. Григоряном и вошедшая в действующую «Инструкцию по геохимическим методам поисков рудных месторождений». Она основана на расчете показателя зональности элементов-индикаторов оруденения, который представляет собой отношение линейной продуктивности ореола данного элемента к сумме продуктивностей ореолов всех элементов-индикаторов оруденения в первичном ореоле.

По результатам расчета составляется ряд зональности, который отражает величины относительного накопления элементов по горизонтам изучаемого первичного ореола в направлении осевой зональности. Элементы с максимальными показателями зональности на нижних горизонтах будут располагаться в левой части ряда (индикаторы нижних частей ореолов), на верхних горизонтах – в правой части.

Для уточнения местоположения в ряду зональности элементов, максимальные значения показателей зональности которых установлены на одних и тех же горизонтах, рассчитывается градиент показателя зональности в исследуемом направлении по формуле 4.1:

(4.1),

где G – градиент показателя зональности; D_max – максимальное значение показателя зональности данного элемента; D_i – значение показателя зональности данного элемента на i-горизонте; n – число горизонтов (не считая горизонта максимального накопления).

При сравнении элементов, максимальное накопление которых установлено на крайнем нижнем горизонте, в ряду зональности они располагаются по убыванию градиента, т.е. чем выше градиент, тем левее (ниже) место элемента в ряду зональности. Когда максимальные значения показателей зональности элементов установлены на крайнем верхнем горизонте, в ряду зональности они располагаются по возрастанию градиента, т.е. чем выше градиент, тем правее (выше) место элемента в ряду зональности.

В тех случаях, когда максимальное относительное накопление нескольких элементов наблюдается на уровне средних горизонтов, для уточнения их местоположения в ряду зональности используется разность градиентов G₁ - G₂, где G₁ – градиент по восстанию рудной зоны, G₂ – градиент по падению от уровня максимального накопления элемента. Последовательность отложения этих элементов в ряду зональности будет определяться величиной разности градиентов - чем она больше, тем левее место элемента в ряду зональности и наоборот.

Пример задачи. На основе данных о линейной продуктивностиореолов на различных уровнях Северной рудной зоны месторождения «Перевальное» (табл. 3) определить ряд зонального отложения элементов по методу С.В. Григоряна.

Ход решения. Вычисляем показатели зональности для каждого элемента на всех горизонтах опробования путем деления линейной продуктивности i -элемента на суммарную продуктивность элементов данного горизонта (например, P_Pb/P_{Pb+Cu+Zn+Ag+Mn} = 40, 75/213, 79 = 0, 191). Сводим данные в таблицу (табл. 4). Для проверки правильности вычислений рассчитываем сумму показателей зональности по каждому горизонту, которая должна быть равна 1.

Таблица 3. Линейная продуктивностьореолов на различных

уровнях Северной рудной зоны месторождения «Перевальное»

Таблица 4. Показатели зональности элементов на различных

уровнях Северной рудной зоны месторождения «Перевальное»

Анализируя таблицу 4, устанавливаем, что на нижнем горизонте (+300) максимальное накопление характерно для марганца, на среднем (+200) – для свинца и цинка, на верхнем (+100) – для меди и серебра. Учитывая, что элементы с максимальным накоплением на самом нижнем горизонте будут стоять крайними слева в ряду зонального отложения, а элементы с максимальными показателями зональности на самом верхнем горизонте – крайними справа, выводим следующий ряд вертикальной зональности (снизу вверх): Mn ® (Pb, Zn) ® (Ag, Cu).

В скобки заключены элементы, взаимоотношения которых между собой остаются неясными, поскольку максимальные значения их показателей зональности установлены на одних и тех же горизонтах рудной зоны. Для уточнения положения Ag и Cu, которые накапливаются на верхнем горизонте, рассчитываем градиенты показателей зональности по формуле 4.1:

для меди - G_Cu = ((0, 019/0, 009) + (0, 019/0, 012))/2 = 1, 85;

для серебра - G_Ag = ((0, 003/0, 001) + (0, 003/0, 001))/2 = 3, 33.

На крайних верхних горизонтах рудной зоны элементы располагаются по возрастанию градиента показателя зональности, в связи с этим место серебра с G_Ag > G_Cu в ряду зонального отложения правее (выше) меди, т.е. Mn ® (Pb, Zn) ® Cu ® Ag.

Для Pb и Zn, максимальное относительное накопление которых приурочено к среднему горизонту рудной зоны, рассчитываем по два градиента показателя зональности – G₁ по восстанию, т.е. для вышележащих горизонтов, и G₂ по падению, т.е. для нижележащих горизонтов. Расчеты выполняем по формуле 4.1.

для свинца - G_1Pb = 0, 393/0, 191 = 2, 06; G_2Pb = 0, 393/0, 212 = 1, 85

и G_1Pb - G_2Pb = 0, 21

для цинка - G_1Zn = 0, 407/0, 190 = 2, 14; G_2Zn = 0, 407/0, 227 = 1, 80

и G_1Zn - G_2Zn = 0, 35

Разность градиентов показателя зональности цинка больше, что позволяет расположить его в ряду зональности левее (ниже) свинца.

Записываем вертикальный ряд зонального отложения элементов Северной рудной зоны месторождения «Перевальное» в окончательном виде (снизу вверх): Mn ® Zn ® Pb ® Cu ® Ag.