Геохімічні пошуки металічних корисних копалин за вторинними сольовими ореолами на території Українського Щита

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ГЕОХІМІЇ, МІНЕРАЛОГІЇ ТА РУДОУТВОРЕННЯ

ім. М.П. СЕМЕНЕНКА

УДК 550.42:546.4./7:631.4(477)

Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня доктора геологічних наук

Геохімічні пошуки металічних корисних копалин за вторинними сольовими ореолами на території Українського Щита

Спеціальність 04.00.02 - геохімія

Крюченко Наталія Олегівна

Київ - 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України.

Науковий консультант:

доктор геолого-мінералогічних наук, професор, член-кореспондент АН України Жовинський Едуард Якович, Інститут геохімії, мінералогії та удоутворення ім. М. П. Семененка НАН України, завідуючий відділом пошукової та екологічної геохімії.

Офіційні опоненти:доктор геолого-мінералогічних наук, професор, член-кореспондент НАН України Бєлєвцев Рудольф Якович, Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України та МНС України, завідуючий відділом термодинаміки геосфер;

доктор геолого-мінералогічних наук, професор,член-кореспондент НАН України Сеньковський Юрій Миколайович, Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, завідуючий відділом седиментології горючих копалин

доктор геолого-мінералогічних наук, професор, Галецький Леонід Станіславович Інститут геологічних наук НАН України, завідуючий відділом геології корисних копалин.

Захист відбудеться «09» жовтня 2008 р. о 10⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.203.01 Інституту геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М. П. Семененка НАН України за адресою: 03680, Київ - 142, пр. акад. Палладіна, 34.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М. П. Семененка НАН України (03680, Київ - 142, пр. акад. Палладіна, 34)

Автореферат розісланий «06» вересня 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради М.О. Донський

Загальна характеристика роботи

Геохімічні методи пошуків корисних копалин були широко застосовані на території України в 50-70 роках ХХ ст. На той час висока ефективність використання літогеохімічних пошуків за первинними та вторинними механічними ореолами розсіювання була обумовлена відкриттям більшості родовищ, розташованих поблизу земної поверхні. Але за умов сучасного високого антропогенного навантаження та переходу до пошуків корисних копалин глибинного залягання, використання наявних геохімічних методів стає малоефективним, а пошуки корисних копалин потребують значного збільшення об'ємів бурових робіт та зростання витрат.

Розвиток мінерально-сировинної бази України сьогодні потребує удосконалення існуючих геохімічних методів пошуків та розробки нових теоретичних основ як фундаменту для розвитку та створення системи новаторських, більш економічних та ефективних методів пошуків корисних копалин.

Актуальність теми. Територія України характеризується високим антропогенним навантаженням, яке спричиняє формування фонових полів підвищеного вмісту хімічних елементів та аномалій, що не пов'язані з рудними об'єктами. Це перешкоджає ефективному застосуванню традиційних геохімічних методів пошуків.

Моделювання утворення вторинних сольових ореолів розсіяння хімічних елементів і виявлення їх зв'язку з рудними тілами глибокого залягання та визначення їх прогнозної кількісної оцінки - одна з актуальних проблем пошукової геохімії, вирішення якої дозволить більш ефективно та з найменшими витратами проводити пошукові та геолого-розвідувальні роботи на території Українського щита (УЩ).

Зв'язок з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана у відділі пошукової та екологічної геохімії Інституту геохімії, мінералогії та рудоутворення (ІГМР) ім. М.П. Семененка НАН України. Обраний напрямок досліджень узгоджений з проектами багаторічних програм НАН України, МОН України та Міністерства охорони навколишнього природного середовища України за 2002-2008 рр.: «Розробка тимчасових методичних положень з еколого-геохімічного картування території України» (ДР № 0197U006729), «Розробка нових геохімічних методів пошуку корисних копалин (вдосконалення результатів впровадження геохімічного методу пошуків за рухомими формами хімічних елементів)» (ДР № 0197U006729), «Теоретичні основи геохімічних методів пошуків родовищ рідкісних металів в докембрії УЩ» (ДР № 0102U002371), «Вивчення природного й техногенного аномального та фонового вмісту рухомих форм токсичних елементів у різних еколого-геохімічних ландшафтах України» (ДР № 0199U19213), «Геохімічні технології виявлення рудно-флюоритових формацій на території УЩ та його обрамлення» (ДР № 0207U00293), «Геохімічні основи розбраковки техногенних і природних аномалій» (ДР № 0199U19213), «Розробка раціонального комплексу методів пошуку скарново-вольфрамового зруденіння на Українському кристалічному щиті» (ДР № 0103U005517), «Оцінка радонового ризику при міському плануванні (моніторинг і стратегія)» (ДР № 0106U005129), «Розробка геохімічних критеріїв впливу зон тектонічних порушень на екологічну обстановку в Білорусі і Україні» (ДР № 0107U007441).

Мета і завдання дослідження. Мета роботи - розробити наукові основи визначення зв'язку вторинних сольових ореолів розсіяння хімічних елементів з рудними об'єктами на території УЩ, що дозволить найбільш ефективно та з найменшими витратами проводити локальне прогнозування та пошуки корисних копалин на території УЩ.

Досягненню цієї мети сприяло вирішення таких задач: 1) аналіз фізико-хімічних особливостей різних типів ґрунтів на території УЩ з метою встановлення основних закономірностей міграції різних форм хімічних елементів у поверхневих відкладах; 2) виявлення можливостей застосування геохімічних методів пошуків корисних копалин за сольовими ореолами розсіювання; 3) створення математичної моделі утворення сольових ореолів розсіяння з метою встановлення кількісного зв'язку сольового ореолу з рудопроявом; 4) встановлення можливості утворення вторинних сольових ореолів над рудопроявами на території УЩ.

Об'єкт дослідження - вторинні сольові ореоли над рудопроявами та їх прогнозна оцінка.

Предмет дослідження - вміст рухомих форм елементів-індикаторів у вторинних сольових ореолах.

Методи дослідження. Комплекс аналітичних методів: хімічний, спектральний, атомної абсорбції, іон-селективний та інші. Математичне моделювання геохімічних процесів: аналітичне і чисельне. Для задач моделювання запропонований комплексний ітераційний чисельно-аналітичний метод. Для визначення основних форм міграції хімічних елементів використано термодинамічні розрахунки.

Наукова новизна одержаних результатів. 1) За результатами термодинамічного аналізу та математичного моделювання вперше встановлено основні форми міграції хімічних елементів у різних типах ґрунтів над рудопроявами території УЩ і встановлено, що катіонні і аніонні форми є найбільш ефективними елементами-індикаторами геохімічних пошуків. 2) Вперше розроблена та реалізована стаціонарна трьохвимірна вісьсиметрична модель масопереносу в неоднорідному середовищі. 3) Вперше розроблено теоретичні основи визначення кількісного зв'язку інтегрального вмісту хімічного елементу на ділянці розвитку вторинного сольового ореолу з його інтегральним вмістом по площі рудопрояву. 4) На основі математичного моделювання встановлена ймовірна глибина надходження елемента-індикатора рудопрояву у вторинний сольовий ореол за умови перекриття осадовими породами різних типів. 5) Вперше встановлена горизонтальна геохімічна зональність розподілу вмісту рухомих форм хімічних елементів у ґрунтах. 6) На основі комплексної оцінки речовинного складу і фізико-хімічних властивостей осадових відкладів вперше проведено районування території УЩ за можливістю застосування геохімічних методів пошуків корисних копалин за сольовими ореолами розсіювання.

Практичне значення одержаних результатів. Визначення індикаторних форм хімічних елементів у сольовому ореолі можливо проводити експресними методами (іон-селективними) безпосередньо в польових умовах. Результати математичного моделювання кількісного зв'язку інтегрального вмісту хімічного елементу на ділянці розвитку вторинного сольового ореолу з його інтегральним вмістом по площі рудопрояву використовується для локального геохімічного прогнозування та пошуків корисних копалин. Розроблена схема районування для пошуків корисних копалин за вторинними сольовими ореолами дозволить визначати вірогідний тип вторинного ореолу на території пошуків.

Особистий внесок здобувача. Робота виконана автором самостійно. Ним особисто проведені геолого-геохімічні дослідження на опорних полігонах; безпосередньо автором проведена як обчислювальна, так і графічна обробка результатів аналітичних досліджень (3500 аналізів вмісту рухомих форм і 5100 аналізів валового вмісту хімічних елементів); з використанням методів термодинамічного і математичного аналізу (420 розрахунків) визначено основні форми міграції хімічних елементів у різних типах ґрунтів. Автором на основі одержаних результатів геолого-геохімічних досліджень проведено районування території УЩ за можливістю використання геохімічних методів пошуків за вторинними сольовими ореолами. Автором розроблено теоретичні основи визначення зв'язку вторинних сольових ореолів розсіяння хімічних елементів з рудними об'єктами (на прикладі 15 полігонів).

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації було обговорено під час роботи наукових і науково-практичних міжнародних і державних конференцій та нарад, у тому числі на ІІ Міжнародній конференції «Екологічний захист проти забруднення», Угорщина, 2002; Другій Міжнародній науково-практичній конференції «Проблеми природокористування, сталого розвитку та техногенної безпеки регіонів», Дніпропетровськ, 2003; Міжнародній науково-практичній конференції «Агрономічні руди України», Київ, 2004; науково-практичній конференції «Розробка систем програмного забезпечення: виклики часу та роль у інформаційному суспільстві», Київ, 2005; «Проблемы комплексного освоения георесурсов», Хабаровск 2007.

Публікації. Головні висновки, викладені в дисертаційній роботі, опубліковані в 32 друкованих наукових виданнях: у одній монографії, 28 статтях, 4 матеріалах і тезах конференцій та восьми науково-дослідних звітах.

Об'єм та структура роботи. Дисертація загальним обсягом 345 сторінок, складається зі вступу, 6 розділів, висновків і списку використаних джерел з 233 найменувань, містить 158 рисунків та 29 таблиць.

Автор глибоко вдячний за консультації та допомогу своєму учителю - члену-кореспонденту НАН України, доктору геолого-мінералогічних наук, професору Е. Я. Жовинському; а також члену-кореспонденту НАН України, доктору геолого-мінералогічних наук, професору Р. Я. Бєлєвцеву; члену-кореспонденту НАН України, доктору геолого-мінералогічних наук, професору Ю. М. Сеньковському; члену-кореспонденту НАН України, доктору фізико-математичних наук Є. А. Булаху; доктору геолого-мінералогічних наук, професору Л. С. Галецькому; доктору геолого-мінералогічних, професору Г. В. Артеменко, доктору геологічних наук В. В. Доліну, доктору геологічних наук І. В. Кураєвій, доктору хімічних наук А. І. Самчуку; кандидату геологічних наук В. О. Сьомці; кандидату технічних наук Н. П. Іваненко.

Автор дякує усім своїм колегам по відділу - Островській Г. П., Жук О. А., Жук Г. Т., Коломійцю В. І., без допомоги яких неможливо було б виконати величезний обсяг аналітичних вимірів.

Зміст роботи

СТАН ПРОБЛЕМИ.

Розвиток мінерально-сировинної бази України за умов переходу до пошуків корисних копалин глибокого залягання та родовищ, що перекриті потужними товщами осадових порід, потребує значного збільшення обсягу бурових робіт та матеріальних витрат. Економічна ситуація, що склалася в Україні, ставить певні вимоги до геологічної науки і потребує розробки більш економічних та ефективних методів пошуків корисних копалин. У цьому аспекті особливої актуальності набуває розвиток нового етапу «майже забутих» геохімічних методів пошуків. Їх використання ускладнюється тим, що територія України характеризується високим рівнем антропогенного навантаження, яке спричиняє формування значних за площею фонових полів підвищеного вмісту хімічних елементів. Це істотно ускладнює застосування традиційних геохімічних методів пошуків, які базуються на визначенні закономірностей розподілу хімічних елементів у компонентах ландшафту та їх ореолів. Особливе значення серед останніх мають вторинні сольові ореоли розсіяння, які є, головним чином, реакцією ландшафту на слабкі сигнали, що поступають від рудних об'єктів глибокого залягання.

Наукові основи геохімічних методів пошуків були закладені роботами видатних вчених - В. І. Вернадського, В. М. Гольдшмидта, О. Є. Фєрсмана, О. П. Віноградова про міграцію, розсіяння і концентрацію хімічних елементів у геосферах Землі. Перші принципи геохімічних методів та поняття «ореол розсіяння» були сформульовані Н. І. Сафроновим (1936 р.). Наріжним каменем нового наукового напрямку стала монографія О. Є. Ферсмана «Геохимические и минералогические методы поисков полезных ископаемых» (1940). З цього часу починається розвиток металометричного (літохімічного) методу, орієнтованого на виявлення підвищеного вмісту хімічних елементів, які створюють пов'язані з родовищами ореоли розсіяння у пухкому покриві і ґрунтах. У створенні і розвитку пошукової геохімії значну роль відігравали роботи: В. Л. Барсукова, А. А. Бєуса, А. А. Бродського, О. П. Віноградова, І. І. Гінзбурга, С. В. Грігоряна, О. Н. Єрємєєва, Є. М. Квятковського, О. Л. Ковалевського, В. І. Краснікова, К. М. Лукашева, В. К. Лукашева, Л. М. Овчинікова, О. І. Перельмана, В. В. Полікарпочкіна, О. О. Саукова, Н. І. Сафронова, А. А. Смислова, О. П. Соловова, Л. В. Таусона, В. В. Щербіни, А. І. Фрідмана, В. З. Фурсова та інших дослідників.

При аналізі можливості застосування геохімічних методів значна увага приділяється ландшафтно-геохімічним дослідженням. У 1957 р. О. І. Перельман і Ю. В. Шарков здійснили схематичне ландшафтно-геохімічне районування території СРСР. Безпосередній засновник ландшафтно-геохімічних досліджень в Україні - Є. С. Бурксер (1955-1960) виконав перші дослідження з біогенної та водної міграції рідкісних металів, пов'язаних із кристалічними породами УЩ. У 1963 р. Б. Ф. Міцкевич здійснив дрібномасштабне ландшафтно-геохімічне районування України, зокрема території УЩ. У 1964-1965 рр. М. М. Комський, О. К. Кирилик, Б. Ф. Міцкевич та Б. О. Батієвський провели крупномасштабні ландшафтно-геохімічні дослідження в північно-західній частині УЩ і склали детальні карти геохімічних ландшафтів та умов застосування геохімічних методів пошуків, що відбивають особливості міграції хімічних елементів. У 1969 р. закінчено ландшафтно-геохімічне районування західної частини УЩ, що було виконано Л. С. Галецьким, О. М. Лепіліним, Л. В. Бочай та іншими.

У 1962 р. А. А. Бродський, Р. А. Голєва, З. Р. Крайнов, О. О. Сауков, П. А. Удодов розробили основи гідрогеохімічних методів пошуків і показали можливість виявлення рудних тіл глибокого залягання. У цей же час, О. П. Віноградовим, Д. П. Малюгой, З. М. Ткалічем, О. Л. Ковалевським та іншими (1969) була розроблена теорія біогеохімічних методів пошуків. У 1970-х роках починається розвиток атмогеохімічних методів та методу пошуків за потоками розсіяння (В. А. Соколов, 1973).

У 1980-2000 рр. першочерговим завданням геохімічних пошуків стає вивчення реакції ландшафту і його компонентів на слабкі сигнали, що надходять завдяки дальній міграції від рудних об'єктів глибокого залягання, і розробка на цій підставі основ типізації закритих територій з метою обґрунтування ефективного впровадження нетрадиційних геохімічних методів підвищеної глибинності.

Для пошуків корисних копалин дуже важливим показником є параметри літохімічних ореолів розсіяння, які були детально класифіковані (Н. І. Сафронов, О. П. Соловов, В. І. Красников, Ю. В. Шарков, Є. М. Квятковський та ін.). Застосування класифікації ореолів дозволило оптимізувати пошуки корисних копалин.

Кожен із запропонованих методів полягав, зрештою, у визначенні вмісту хімічних елементів в об'єктах геологічного середовища. Напрямки їх розвитку були узагальнені і детально охарактеризовані Ю. Є. Саєтом з виділенням окремих методів: ґрунтово-гідрогеохімічного (Н. І. Долуханова); частково-фазового (А. Д. Міллер, Г. О. Вострокнутова); сорбційно-сольового (С. П. Абдул); фазового аналізу (Л. В. Антропова, Н. О. Разенкова). Але, як пише Ю. Є. Саєт «методи передбачають вельми трудомісткі хімічні визначення окремих елементів, що відрізняються незначною продуктивністю й погано пристосовані до польових умов» (переклад автора).

Ефективність геохімічних методів пошуків за вторинними сольовими ореолами окремих елементів було показано на прикладі багатьох родовищах корисних копалин - йоду та брому (О. Д. Мілер, 1963), ртуті (В. З. Фурсов, 1978), фтору (Е. Я. Жовинський, 1979) та ін.

Ускладнення пошукових задач призводить до збільшення числа ознак навколорудного середовища та необхідності врахування просторових закономірностей їх розподілу. Перше рішення цих задач за допомогою методів математичного моделювання було викладено у працях В. С. Голубєва.

Математичні моделі процесів гіпергенного розсіяння запропоновані О. П. Солововим, Р. І. Дубовим, В. В. Полікарпочкіним. Головний недолік вищезгаданих досліджень при математичному моделюванні геохімічних полів полягає у розгляді одновимірної задачі в однорідному середовищі.

Ореоли рудних тіл мають смугасту структуру, яка зумовлена наявністю численних зон підвищених концентрацій, що пов'язані із зонами підвищеної проникності порід і контактами порід різного складу, тобто неоднорідністю поля міграції. Крім того, одновимірність задачі не дає можливості визначити кількісно розміри ореолів і це обмежує практичне застосування отриманих рішень.

Таким чином, існувала нагальна потреба у постановці та чисельній реалізації більш точної математичної моделі фізико-хімічних процесів в неоднорідному середовищі у трьохвимірному вигляді, результати якої мали б не лише теоретичний, а й практичний інтерес.

Прогнозні пошукові задачі на основі математичного моделювання ореольного середовища для визначення перспективності конкретного геологічного об'єкту в дисертації вирішені вперше. Було використано не статистичну модель, яка кількісно відображає найбільш часто поширені випадки, а детерміновані моделі, які відображають функціональні зв'язки між елементами геохімічної системи на основі фундаментальних законів, що описують поведінку речовини та енергії. Тут застосовані польові і лабораторні дослідження, аналітичні, чисельні та чисельно-аналітичні методи розрахунку.

Усі розробки, наведені в дисертації, мають наукову направленість і реальне практичне застосування. Прогнозні розрахунки кількісного зв'язку вторинного сольового ореолу і рудного тіла не мають аналогів у вітчизняній та закордонній науковій літературі. В дисертаційній роботі математичні моделі локальних об'єктів розглядаються як базові для вирішення пошукових задач.

ОРЕОЛИ РОЗСІЮВАННЯ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ТА МЕТОДИ ЇХ ДОСЛІДЖЕНЬ.

Всі геологічні процеси призводять до розсіяння одних хімічних елементів і концентрації інших, у тому числі з утворенням рудопроявів і родовищ корисних копалин. Чинники і механізми концентрації в різних процесах вельми різноманітні.

Масштаби концентрацій рудних елементів визначаються контрастністю геохімічного бар'єру, об'ємом і складом розчинів, що фільтруються. В умовах вивітрювання і осадової диференціації концентрація елементів обумовлена їх розподілом залежно від розчинності (рухомості) у водних розчинах, механічної диференціації зважених твердих фаз, процесами осадження з водних розчинів.

Утворення вторинного сольового ореолу розсіяння підкоряється двом основним умовам: наявності рудних елементів у формі водорозчинних сполук і насиченості середовища вологою. Обидві ці умови в зоні гіпергенезу завжди дотримані - пухкі продукти вивітрювання завжди містять воду. Поведінка водорозчинних солей у полі розсіяння є функцією складних процесів обмінних хімічних і фізико-хімічних реакцій, явищ дифузії і капілярного підйому розчинів з глибини до денної поверхні, поєднується з випаровувальною і біогенною акумуляцією і винесенням солей опадами. Завдяки довготривалості процесу в утворенні сольового ореолу беруть участь навіть важкорозчинні мінерали - складові корисних копалин. Сольове розсіяння частіше за все пов'язано з утворенням мінералізованих розчинів у зоні зіткнення дзеркала ґрунтових вод з тілом корисних копалин шляхом прямого розчинення первинних мінералів або в процесі їх гіпергенних змін, до переходу у вторинні мінерали.

Процес просочування мінералізованих розчинів спричиняє формування гідро- і літохімічних потоків розсіяння. Під час дифузії хімічні елементи з розчинних солей мігрують до денної поверхні. Різка зміна геохімічних умов призводить до того, що на периферії сольового ореолу метали випадають з розчину у вигляді важкорозчинних гідроокисів.

Активна дифузія солей у гірських породах протікає у всіх випадках, коли досягнута плівкова вогкість середовища. Ця умова хоча б періодично виникає в зоні просочування завдяки випадінню дощів або таненню снігу. Обмінні хімічні реакції, гідратація і сорбція призводять до «закріплення сольового ореолу», додаючи йому властивості стійкого геологічного утворення, мало залежного від епізодичних опадів.

Разом із цим, параметри сольових ореолів розсіяння залежать від ступеня арідності або гумідності клімату, тобто співвідношення між річною кількістю атмосферних опадів і випаровуванням. В умовах різкого переважання кількості річних опадів над випаровуванням у зоні Полісся та півночі лісостепової зони верхні горизонти поверхневих осадових відкладів інтенсивно промиваються дощовими водами. За цих умов можливо існування відкритого сольового ореолу, зокрема, за рахунок біогенної або сорбційної акумуляції рудних елементів у ґрунтовому шарі. Розвиток відкритого сольового ореолу в районах цієї кліматичної зони полегшується неглибоким заляганням дзеркала ґрунтових вод. У районах степової зони виникають переважно відкриті ореоли розсіювання. Вирішальне значення у всіх випадках мають генезис і потужність осадового покриву, швидкість сучасної денудації, характер сучасних і палеокліматичних умов, що визначають індивідуальні особливості міграції елементів.

Утворення сольових ореолів залежить, в першу чергу, від фізико-хімічних умов середовища, тобто речовинного складу поверхневих відкладів і ґрунтів. Найбільше значення під час проведення геохімічних пошуків за рухомими формами хімічних елементів має рН ґрунтового розчину (в роботі вперше проведено районування території УЩ за значенням рН.

Доступність ореолу розсіяння для виявлення залежить від технології пошукового методу. Будь-який закритий ореол розсіяння за умови більш досконалої технології геохімічних пошуків може бути знайдений на денній поверхні і перейде в розряд відкритих ореолів.

Для виявлення рудопрояву найбільш інформативними у вторинному сольовому ореолі є рухомі форми елементів-індикаторів. Існує багато методів визначення вмісту рухомих форм у сольових ореолах розсіяння з використанням різних витяжок - пірофосфатних, ацетатних, солянокислих та інших. Останніми дослідженнями доведено, що під час кількісного визначення вмісту рухомих форм треба обов'язково враховувати мінеральний склад порід та швидкість переходу різних форм хімічного елементу з твердої (мінеральної) фази у розчин.

Вміст рухомих форм хімічних елементів у вторинному сольовому ореолі визначено за допомогою сучасних фізичних і хімічних методів аналізу: емісійного спектрального (в різних його модифікаціях), атомної абсорбції, потенціометричного та ін. Одержані аналітичні дані оброблено на комп'ютері за допомогою статистичних програм «Minitab 13», «Alta», «Statistica».

Розрахунки рівноваги у багатокомпонентних системах виконані за комп'ютерною програмою «PHREEQC» з використанням термодинамічного аналізу і математичного моделювання. Основу таких розрахунків складають сучасні уявлення про міграційні форми хімічних елементів у природних розчинах.

Постановка та чисельна реалізація математичної моделі фізико-хімічних процесів у неоднорідному середовищі у тривимірному вигляді вирішена у програмі «LIBERTY BASIC v 4.03», для побудови графічних матеріалів було використано комп'ютерні програми «MAPINFO-8» та «SURFER».

ОСОБЛИВОСТІ ГЕОХІМІЧНИХ ПОШУКІВ КОРИСНИХ КОПАЛИН НА ТЕРИТОРІЇ УЩ.

Ефективність впровадження геохімічних методів пошуку корисних копалин залежить від ландшафтно-геохімічних умов, рельєфу і геологічної будови території, особливостей осадових порід та багатьох інших чинників. Рудні родовища на території УЩ, що мають вихід на рівень давнього ерозійного зрізу, поховані під чохлом осадових відкладів і пошуки їх у зв'язку з цим значно утруднені. Загальною закономірністю зміни потужності осадових порід у межах території УЩ є зменшення у долинах сучасної гідромережі та збільшення на вододілах. У сучасних долинах осадові породи представлені переважно четвертинними відкладами, що залягають безпосередньо на кристалічних породах. Потужність їх здебільшого не перевищує 5-10 м і різко зростає в напрямку від руслової частини до схилів. На вододілах максимальна потужність осадових порід пов'язана з депресіями кристалічного фундаменту, і, в окремих випадках, сягає 100 м, схили характеризуються потужністю осадового чохла 160 і більше метрів.

Виходячи з критичної потужності утворення відкритих літохімічних ореолів розсіювання, внаслідок дії зворотно-нисхідного поверхнево-гідрохімічного режиму в межах УЩ Б. Ф. Міцкевичем (1971р.) була укладена схематична карта ландшафтно-геохімічного районування території УЩ для цілей пошуків за вторинними ореолами і потоками розсіювання. Було виділено такі типи геохімічних ландшафтів: прямого зв'язку з породами кристалічного фундаменту - пошуки родовищ на території яких можливі за допомогою всіх методів геохімічних пошуків (потужність осадового чохла до 5 м); утрудненого зв'язку з породами кристалічного фундаменту - провідна роль при пошуках родовищ належить глибинним методам - гідрохімічному і біогеохімічному (потужність осадового чохла до 5-10 м); відсутності зв'язку з породами кристалічного фундаменту - проведення пошуків за вторинними ореолами і потоками розсіяння в межах цих ландшафтів дуже обмежене (потужність осадового чохла перевищує 10 м). Безумовно, таке обмеження існувало для вторинних механічних ореолів та ореолів сумарного вмісту хімічних елементів.

Було встановлено, що внаслідок різноманітної взаємодії гірської породи (мінералу) з підземними водами відбувається порушення рівноваги тверда фаза - розчин: навколо рудного тіла утворюються ореоли різних форм хімічних елементів, які при процесах дифузії та фільтрації досягають денної поверхні й утворюють вторинні сольові ореоли.

На території УЩ автором проведені геохімічні дослідження з метою визначення зруденіння за вторинними сольовими ореолами хімічних елементів-індикаторів. Встановлено, що при пошуках доцільно використовувати не сумарний вміст хімічних елементів, а певні індикаторні форм, джерелом яких можуть бути безпосередньо рудні об'єкти.

ОСНОВНІ ФОРМИ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ У ЗОНІ ГІПЕРГЕНЕЗУ.

Ландшафти визначають характер міграції хімічних елементів - низовинним рівнинам притаманна акумуляція і міграція з органікою; низовинним акумулятивним і височинним рівнинам - міграція з інфільтрацією вод і акумуляцією в горизонтах вторинного засолу; пластово-акумулятивним низовинним рівнинам - міграція завдяки вітровій ерозії ґрунтів і акумуляція в зниженнях солончаків; розчленованим схилам піднять - міграція в процесі змиву ґрунтів; лесовим підняттям, схильним до ерозійних процесів - слабка міграція через змив ґрунтів.

Методи фізико-хімічної термодинаміки і гідродинаміки дозволяють створювати принципові кількісні моделі гідрогеохімічних систем, що у свою чергу сприяє науково-обґрунтованому прогнозуванню гідрогеохімічних явищ. Ці методи в даний час достатньо швидко входять в комплекс геохімічних досліджень і стають потрібною їх частиною.

З використанням методів термодинамічного аналізу і математичного моделювання автором розраховані основні індикаторні форми для різних типів ґрунтів залежно від рН середовища (табл. 1). Розрахунок рівноваги в багатокомпонентних системах виконано за програмою PHREEQC, яка враховує умови міграції елементів, всі вірогідні форми, і всі конкуруючі реакції, що відбуваються в системі, з використанням методів термодинамічного аналізу і математичного моделювання.

Оскільки польові роботи по відбору поверхневих відкладів проводяться в літній час, виникає питання: чи впливає температура на комплексоутворення елементів? Для вирішення його автором розраховані форми міграції компонентів - неорганічні форми (у відсотках від суми молярних концентрацій всіх форм елемента) за трьох значень температури - 15, 25, 35 °С і різних рН - 6, 7, 8 (у різних типах ґрунтів). Наприклад, свинець, цинк, мідь є індикаторами деяких поліметалічних руд. Щодо свинцю - при рН 6 і різних значеннях температури відбувається такий розподіл форм, %: Pb²⁺ (64-72), PbHCO₃⁺ (13-15), PbCO₃ (10-17), PbSO₄ (2-4); при рН 7: Pb²⁺ (12-18), PbHCO₃⁺ (0,8-1,2), PbCO₃ (69-78); при рН 8: Pb²⁺ (1-2), PbHCO₃⁺ (13-15), PbCO₃ (92-95). Тобто, у слабокислому середовищі переважна форма знаходження - катіонна, у нейтральному і слаболужному - карбонатна. В результаті розрахунків зроблено висновок: в межах однакових значень рН переважаючі форми знаходження хімічних елементів не залежать від зміни температури, близьких до значень її у зоні гіпергенезу.

З пошуковою метою було проведено визначення форм міграції (у ґрунтових розчинах) індикаторних елементів зруденіння над рудопроявами різних металічних корисних копалин на території УЩ: кольорових - міді, нікелю, свинцю та цинку, чорних - хрому та рідкісних - вольфраму та літію. За результатами розрахунку форм міграції хімічних елементів визначено, що за стабільність існування у ґрунтах елементів-індикаторів зруденіння відповідає головним чином рН ґрунтового розчину.

Для розробки технології контрастування сольових ореолів елементів-індикаторів зруденіння були проведені експериментальні дослідження зміни рН ґрунтового розчину шляхом додавання 0,1 нормального розчину соляної кислоти до стану, коли за розрахунковими даними елемент буде переходити повністю у катіонну форму.

Для виявлення критеріїв розбракування природних та техногенних аномалій вивчалася відмінність форм міграції хімічних елементів у ґрунтових розчинах з умовно «чистих» (фонових) ділянок та техногенно забруднених.

Було проведено термодинамічні розрахунки форм міграції елементів, які є як природними показниками зруденіння, так і елементами-токсикантами при техногенному забрудненні ґрунтів - Zn, Mn, Cd, Pb, Cu.

Ці елементи найбільш рухомі у кислому та слабокислому середовищі, і менш рухомі в нейтральному і лужному середовищі. Дослідження дозволили встановити: збільшення вмісту сульфатів у хімічному складі природного розчину приводить до збільшення вмісту комплексних форм і зменшення вмісту іонів металів Cu²⁺, Cd²⁺, Zn²⁺.

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ УТВОРЕННЯ ВТОРИННИХ СОЛЬОВИХ ОРЕОЛІВ РОЗСІЮВАННЯ.

Пошуки рудних родовищ за геохімічними даними стають все більш складними. Перехід від пошуків відкритих та неглибоко розташованих рудних тіл до пошуків похованого зруденіння ставить підвищені вимоги до критеріїв виявлення та інтерпретації геохімічних аномалій. Ускладнення пошукових задач призводить до збільшення числа ознак навколорудного середовища, до необхідності врахування різного роду взаємозв'язків цих ознак, просторових закономірностей їх розподілу. Тому доцільно використовувати методи математичного моделювання аномалій вторинних сольових ореолів для визначення перспективності конкретного геологічного об'єкту.

Моделі вторинних ореолів є більш складними, оскільки на зазначені вище процеси, що впливають на первинні ореоли, накладається комплекс процесів розсіювання речовини. Математичні моделі процесів гіпергенного механізму розсіювання запропоновані О.П. Солововим, Р.І. Дубовим, В.В. Полікарпочкіним.

Головний недолік математичного моделювання геохімічних полів на сьогодні полягає у розгляді одновимірної задачі в однорідному середовищі. Але, в цілому, ореоли рудних тіл мають смугасту структуру, яка зумовлена наявністю численних зон підвищених концентрацій, пов'язаних із зонами підвищеної тріщінуватості порід і контактами порід різного складу, тобто неоднорідністю поля міграції. Крім того, одновимірність задачі не надає можливості визначити кількісно розміри ореолів розсіяння хімічних елементів, що обмежує практичне застосування отриманих рішень.

Таким чином, існувала нагальна необхідність у постановці та численній реалізації більш точної математичної моделі фізико-хімічних процесів у неоднорідному середовищі у трьохвимірному вигляді, результати якої мали б не лише теоретичне, а й практичне значення. Сучасний стан і можливості обчислювальної техніки дозволяють вирішити цю проблему.

Але, треба зазначити, що геологічне середовище - відкрита природна система на рівновагу якої впливає значна кількість чинників. Тому, здійснення математичного моделювання вимагало зробити низку припущень, які дозволили зробити перший крок у вирішенні проблеми якісної оцінки сольових ореолів і зв'язку їх з рудопроявами до кількісної прогнозної оцінки.

Розроблена та реалізована стаціонарна трьохвимірна вісьсиметрична модель масопереносу в неоднорідному середовищі, яка враховує процеси дифузії та конвекції. На першому етапі система реалізована для задачі формування вторинного ореолу над рудним тілом. Припускається, що над рудним тілом певного діаметру знаходиться декілька шарів порід з різними фізико-хімічними властивостями. Концентрація на поверхні рудного тіла визначається за розчинністю речовини за даних умов. Концентрація на достатній відстані від рудного тіла вважається фоновою. На всіх інших границях заданий нульовий потік концентрації, тобто масообмін припускається відсутнім. Розв'язок рівняння проводиться за методом кінцевих різниць.

геохімічний копалина сольовий ореол

Таблиця 1. Основні форми міграції деяких хімічних елементів у ґрунтових розчинах з різними значеннями рН, %

Хімічний елемент	рН
	3	4	5	6	7	8	9	10
Залізо (ІІ)	Fe2+ (98)	Fe2+ (98)	Fe2+ (98)	Fe2+ (95)	Fe2+ (91)	Fe2+ (83)	Fe2+ (46) FeCO3 (34)	FeCO3 (56) Fe2+ (12)
Марганець	Mn2+ (98)	Mn2+ (98)	Mn2+ (98)	Mn2+ (96)	Mn2+ (91)	Mn2+ (73) MnCO3 (21)	MnCO3 (71) Mn2+ (27)	MnCO3 (93)
Мідь	Cu2+ (98)	Cu2+ (98)	Cu2+ (98)	Cu2+ (95)	Cu (OH)2 (61) Cu2+ (35)	Cu (OH)2 (98)	Cu (OH)2 (99)	Cu (OH)2 (99)
Цинк	Zn2+ (97)	Zn2+ (97)	Zn2+ (97)	Zn2+ (95)	Zn2+ (85)	Zn2+ (48) ZnCO3 (33)	Zn (OH)2 (40) Zn (CO3)22- (27) ZnCO3 (25)	Zn (OН)2 (75) Zn (CO3)22- (19)
Свинець	Pb2+ (92)	Pb2+ (92)	Pb2+ (92)	Pb2+ (67) PbНCO3+ (14) PbCO3 (14)	PbCO3 (75) Pb2+ (14)	PbCO3 (94)	PbCO3 (86) Pb (CO3)22- (11)	PbCO3 (50) Pb (CO3)22- (38)
Алюміній	Al3+(85) AlSO4(10)	Al3+(80) AlSO4(8) AlOH2+(8)	Al3+(40) AlOH2+(30) AlOH2+(30)	Al(OH)2+(60) Al(OH)2+(10) Al(OH)4-(10)	Al(OH)4-(90) AlOH2+(5) AlOH3 (5)	Al(OH)4-(100)	Al(OH)4-(100)	Al(OH)4-(100)
Стронцій	Sr2+ (100)	Sr2+ (100)	Sr2+ (100)	Sr2+ (100)	Sr2+ (100)	Sr2+ (100)	Sr2+ (95) SrCO3 (3)	Sr2+ (90) SrCO3 (10)
Кальцій	Ca2+ (98)	Ca2+ (98)	Ca2+ (98)	Ca2+ (98)	Ca2+ (97)	Ca2+ (97)	Ca2+ (93)	Ca2+ (73) CaCO3 (25)
Кадмій	Cd2+(100)	Cd2+(100)	Cd2+(100)	Cd2+(100)	Cd2+(100)	Cd2+(90) CdHCO3 (5)	Cd2+(90) CdOH (10)	Cd2+(40) CdOH (30) Cd(OH)2 (10)
Літій	Li+ (100)	Li+ (100)	Li+ (100)	Li+ (100)	Li+ (100)	Li+ (100)	Li+ (100)	Li+ (100)

Примітка. Тип ґрунтів, рН: 3 - 6 - дерново-глейовий, дерново-підзолистий, 7 - 8 - чорнозем звичайний, чорнозем середньосуглинистий, дерново-карбонатний, 9 - чорнозем південний, лугово-каштановий, 10 - солонці. В дужках вказано відсоток від суми молярних концентрацій

Для вирішення пошукової задачі була розроблена наступна методика. Обирали рудний об'єкт з відомими характеристиками - розрізом осадової товщі (потужність шарів, коефіцієнт конвекції, коефіцієнт дифузії осадових порід), діаметром рудного тіла, концентрацією рудного компоненту в ньому, фоновою концентрацією цього компоненту в літосфері, фоновим та аномальним вмістом його у вторинному сольовому ореолі.

При проведенні моделювання змінювали діаметр рудного тіла (м) та вміст рудного елемента на його поверхні (мг/кг), за якими отримували розрахункові дані - максимальне значення елемента у сольовому ореолі (мг/кг), інтегральний вміст елемента по площі аномалії сольового ореолу (мг/кг· м²) та інтегральний вміст елемента по площі рудного тіла (мг/кг· м²).

Для кожного з об'єктів було проведено серію обчислювальних експериментів (чотири значення діаметру рудного тіла та чотири значення концентрації хімічного елемента на його поверхні для кожного діаметру), тобто по 16 обчислювальних експериментів.

Для рудного тіла інтегральний вміст елемента по його площі визначається за формулою:

де CS_р - інтегральний вміст елемента по поверхні рудного тіла (мг/кг· м²), d_р - діаметр рудного тіла (м), C_р - концентрація на поверхні рудного тіла (мг/кг), C_ф - фонова концентрація (середній вміст елемента в породах різного типу, мг/кг).

В геохімічних дослідженнях приблизне значення інтегрального вмісту елемента у вторинному сольовому ореолі визначається як сума по результатах проведеного геохімічного опробування:

де - інтегральний фактичний вміст елемента по площі аномалії сольового ореолу (мг/кг· м²), N - кількість точок геохімічного опробування, - концентрація в точці «i» (мг/кг), L_п - відстань між профілями (м), L_m - відстань між точками (м).

Математичне моделювання проведено на п'яти рудопроявах різного типу зруденіння, по кожній ділянці проведені геохімічні дослідження, встановлені індикаторні елементи зруденіння. Для моделювання вибрано ділянки рудопроявів різної геохімічної спеціалізації: Жданівська ділянка - мафіт-ультрамафітовий масив є комплексним рудопроявом, головні рудні елементи - платиноїди, золото, срібло, мідь, нікель, кобальт. На цій ділянці проведено моделювання утворення вторинного сольового ореолу Ni. Східнолиповеньківська ділянка - мафіт-ультрамафітовий масив, головні рудні елементи - нікель, кобальт, хром, золото, срібло, мідь, на ділянці проведено моделювання утворення вторинного сольового ореолу Ni. Полохівська ділянка - родовище літієвих пегматитів, головні рудні елементи - літій, лужні метали, олово, берилій, тантал, ніобій; на ділянці проведено моделювання утворення вторинного сольового ореолу Li. Пержанська ділянка - флюорит-рідкісноземельний тип зруденіння, рудні тіла супроводжуються контрастними вузькими ендогенними ореолами розсіювання Be, Pb, Mo, Li, Ag, Zn, TR, Sn, Nb, Zr та інших металів. На ділянці проведено моделювання утворення вторинного сольового ореолу за трьома елементами окремо - F, Zn, Cu. Селищанська ділянка - скарново-вольфрамове зруденіння, рудні тіла супроводжуються ореолами розсіювання Ni, Zn, Сu. На ділянці проведено моделювання утворення вторинного сольового ореолу Cu.

Особливості моделювання утворення вторинного сольового ореолу та система розрахунків показані тут на прикладі Жданівської ділянки. Геологічна будова Жданівського мафіт-ультрамафітового масиву є досить складною і диференційованою: центральна і західна частини представлені амфіболітизованими перидотитами з поодинокими малопотужними тілами дунітів і піроксенітів, а північно-східна - діафторованими піроксенітами і апопіроксенітовими горнблендитами. Піроксеніти мають таку саму рудну спеціалізацію, що й перидотити. Проте, тут вміст хрому дещо більший за вміст нікелю, але часто ці значення подібні, %: Сr - 0,1-0,5; Ni - 0,1-0,3; Со - 0,01-0,03; Cu - 0,003-0,3; вміст благородних металів становить, г/т: Аu - 0,005-0,3; Ag - 0,03-1,9; Рt - 0,003-0,27; Рd - 0,001 -1,15.

На ділянці були проведені геохімічні дослідження, визначено рухомі форм хімічних елементів (Fe, Cu, Co, Ni, Zn, Li, F), встановлено їх фоновий і аномальний вміст. Побудовані карти розподілу рухомих форм хімічних елементів та зроблено висновки: найбільший кореляційний зв'язок мають Co - Ni - Fe. Елементом-індикатором для виявлення ультрамафітового масиву може бути Ni.

Товща осадових порід перекриття складається з таких порід (згори донизу): пісок середньозернистий, глини з прошарками пісків, глини строкаті, ділянками запісочені. При моделюванні зроблено припущення, що глибина залягання рудного тіла становить 27,5 м, а вміст Ni на поверхні рудного тіла змінний, мг/кг: у першому випадку 1000,0; у другому - 5000,0; у третьому - 10000,0; у четвертому - 15000,0.

Змінюючи діаметр рудного тіла для кожного з випадків (1,0; 2,0; 5,0; 10,0 м), проводимо серію розрахунків, і в результаті одержуємо наступні параметри - максимальний вміст Ni у сольовому ореолі (мг/кг), інтегральний вміст Ni по площі рудного тіла (мг/кг· м²) та інтегральний вміст елементу по площі аномалії сольового ореолу (мг/кг· м²).

В результаті обробки даних за програмами «Surfer» і «Exel» по кожному з експериментів було побудовано графіки формування вторинного сольового ореолу нікелю при різному діаметрі рудного тіла і різній концентрації рудного елемента на його поверхні.

Розрахунки утворення вторинного сольового ореолу при діаметрах рудного тіла 2, 5 і 10 м показали, що у всіх випадках утворюються відкриті сольові ореоли.

Результати проведених експериментів дозволили встановити залежність інтегрального вмісту елемента по площі аномалії сольового ореолу (CS_а^m) від інтегрального вмісту елемента по площі рудного тіла (CS_p). Залежність має лінійний характер (рис. 2).

Припускаючи, що кількість точок геохімічного опробування достатня для отримання точного наближення фактичного інтегрального вмісту Ni (CS_а^ф) до розрахункового інтегрального вмісту Ni (CS_а^m), використовуємо залежність:

Математичні розрахунки проведені для кожної з п'яти вищезгаданих ділянок.

За результатами геохімічного опробування ґрунтів та встановлення вмісту рухомих форм елементу у сольовому ореолі за допомогою математичних розрахунків можливо визначити наявність рудного тіла на глибині та концентрацію рудного елементу по його поверхні.

Моделювання можливої глибини утворення вторинних сольових ореолів над рудопроявами було проведено на прикладі свинцево-цинкового рудопрояву діаметром 4 м з непромисловим вмістом цинку 1 %. Зроблено припущення, що рудопрояв перекриває товща глин чи пісків різною потужності, м: 100, 50, 20, 5. Встановлено, що при потужності пісків 100 м над рудним тілом навіть з таким незначним вмістом цинку вже фіксуються аномалії у вторинному сольовому ореолі, а для глин гранична потужність, при якій фіксуються аномалії, не перевищує 35-40 м. У дійсності осадові породи над низкою поліметалічних родовищ УЩ представлені глинами зі значною кількістю прошарків піску; тому можна припустити, що вторинні сольові ореоли можуть утворюватись за значно більшої глибини залягання рудного тіла - 100 і більше метрів.

Було проведено розрахунки визначення морфологічних особливостей вторинних сольових ореолів при надходженні елемента-індикатора з рудного тіла та при точковому техногенному забрудненні, в результаті чого встановлено різний морфологічний тип ореолів - у першому випадку напрям розповсюдження ореолів - до денної поверхні (максимальна концентрація рудного елемента утворюється біля рудного тіла), у другому - на глибину (максимальний вміст елементів-забруднювачів на поверхні, а на глибині вміст зменшується).

Лабораторні експериментальні дослідження підтвердили розрахунки математичного моделювання щодо морфології сольових ореолів природного та техногенного походження.

РАЙОНУВАННЯ ТЕРИТОРІЇ УЩ ЗА УМОВАМИ УТВОРЕННЯ ВТОРИННИХ СОЛЬОВИХ ОРЕОЛІВ.

Особливості утворення вторинних сольових ореолів повинні розглядатися за допомогою ландшафтно-геохімічного аналізу територій досліджень. Лише вивчаючі різні компоненти ландшафту - ґрунт, породи, природні води, рослинність, а також враховуючи кліматичні особливості території можна робити висновки щодо умов міграції, розсіяння і концентрації хімічних елементів в об'єктах довкілля. Цей комплекс факторів дозволив видатним вченим (О.І. Перельман, К.І. Лукашов, В.К. Лукашов, М.О. Глазовська та інш.) проводити не лише класифікацію ландшафтів, але і довести їх зональність. В основу загального розподілу ландшафтів покладено умови міграції хімічних елементів та їх залежність від комплексу чинників. Тому і умови утворення вторинних сольових ореолів розсіяння будуть залежати, в першу чергу, від ландшафтно-геохімічних особливостей території.

Враховуючи всі значимі ландшафтно-геохімічні чинники, було вперше складено карту районування території УЩ за умовами утворення вторинних сольових ореолів. Територія була розділена на райони - геохімічно однорідні області, що характеризуються загальними умовами геохімічної і геологічної еволюції (клімат, геологічна будова, рельєф місцевості та інші), які відображені в хімічному складі геологічних комплексів, а також концентрацій хімічних елементів. Райони (виділено 17 районів, рис. 3) розташовані в певних фізико-географічних зонах і належать до певних геоструктурних одиниць. Для кожного району наведено геологічний розріз осадових порід - вік, потужність, літологічний склад; надано ландшафтно-геохімічну, металогенічну характеристику та визначений тип вторинних сольових ореолів. Встановлено, що на території УЩ переважають відкриті дифузійні сольові ореоли (також є ділянки, де кристалічні породи виходять на поверхню), на схилах - закриті.

Встановлено геохімічні параметри для кожного району - коефіцієнти дифузії осадових порід та конвекції (за умови наявності тектонічного порушення).

Для кожного району визначено середній фоновий вміст можливих елементів-індикаторів зруденіння - Zn, Cu, Ni, Co, Pb, Cr (валовий і рухомих форм), і коефіцієнти рухомості для кожного елементу:

,

де С_р - вміст рухомих форм, С_в - вміст валових форм (табл..2).

Результати досліджень зміни коефіцієнтів рухомості, на прикладі цинку та міді у ґрунтах на різних територіях УЩ, розташованих послідовно з північного заходу на південний схід дозволили встановити, що існує горизонтальна зональність території УЩ за рухомістю елементів у ґрунтових відкладах. На півночі, де територія характеризується надмірним зволоженням і інтенсивним вимиванням солей з порід, рухомість елементів достатньо висока; на півдні, де випаровування переважає над осадженням і відбувається засолення ґрунтових вод, рухомість елементів зменшується.

Це підтверджує і зональність за кислотно-лужними умовами ґрунтів - на півночі ґрунтові розчини мають кислу реакцію, на півдні - лужну.

Встановлена закономірність має велике значення у ході планування і проведення геохімічних пошуків за рухомими формами хімічних елементів. Наприклад, за фонового вмісту рухомих форм цинку 3,8 мг/кг, у північній частині УЩ вихід рухомих форм складає 15,8 %, у південній - 3 % . Це дозволяє зробити висновок, що у північній частині УЩ сольовий ореол над рудопроявом буде більш контрастним, ніж у південній частині території. Цей чинник слід враховувати при геохімічних пошуках корисних копалин за вторинними сольовими ореолами.

Висновки

Дисертація є закінченою самостійною науковою роботою, в якій розроблено основи визначення зв'язку вторинних сольових ореолів розсіяння хімічних елементів з рудними об'єктами, що дозволяє найбільш ефективно та з найменшими витратами проводити локальне прогнозування та пошуки корисних копалин на території УЩ.

Ефективність впровадження різних геохімічних методів залежить від ландшафтно-геохімічних умов, рельєфу і геологічної будови території, особливостей осадових порід та багатьох інших чинників.

Вдосконалення та розвиток геохімічних методів пошуків потребують застосування нових методів та методологічних підходів. Одним з таких підходів є математичне моделювання умов утворення сольових ореолів розсіяння хімічних елементів з метою визначення їх зв'язку з рудними об'єктами.

Таблиця 2. Вміст та коефіцієнти рухомості металів у ґрунтах території УЩ та його схилів

Номер району

Тип ґрунту

Zn

Cu

Ni

Co

Pb

Cr

Cв

Cp

Kp

Cв

Cp

Kp

Cв

Cp

Kp

Cв

Cp

Подобные документы

• Паливні корисні копалини України

  Аналіз історії відкриття перших родовищ паливних копалин в Україні. Дослідження класифікації, складу, властивостей, видобутку та господарського використання паливних корисних копалин. Оцінка екологічних наслідків видобутку паливних корисних копалин.
  
  курсовая работа [8,6 M], добавлен 20.12.2015
  

• Тектоніка та корисні копалини Сумської області

  Особливість тектонічної і геологічної будови Сумської області та наявність на її території різних типів морфоскульптур: флювіальні, водно-льодовикові і льодовикові, карстово-суфозійні, еолові, гравітаційні. Розробка родовищ корисних копалин та їх види.
  
  реферат [2,9 M], добавлен 21.11.2010
  

• Тектонічна будова території України

  Дослідження понять тектоніки та тектонічної будови. Особливості формування тектонічних структур на території України. Тектонічні структури Східноєвропейської платформи. Зв'язок поширення корисних копалин України з тектонічною будовою її території.
  
  курсовая работа [2,1 M], добавлен 02.03.2013
  

• Особливості тектонічної будови території України

  Вивчення тектоніки, розділу геології про будову, рухи, деформацію і розвиток земної кори (літосфери) і підкорових мас. Аналіз особливостей тектонічної будови, рельєфу сформованого тектонічними рухами та корисних копалин тектонічної структури України.
  
  курсовая работа [60,5 K], добавлен 18.05.2011
  

• Тектонічна будова та поширення корисних копалин на території Сумської області

  Геоморфологічне районування України. Платформенні утворення Сумської області. Нахил поверхні кристалічного фундаменту території в південно-західному напрямку. Області Середньодніпровської алювіальної низовини і Полтавської акумулятивної лесової рівнини.
  
  реферат [2,9 M], добавлен 25.11.2010
  

• Методика гідрогеологічних досліджень

  Загальна характеристика етапів розвитку методів гідрогеологічних досліджень. Дослідні відкачки із свердловин, причини перезволоження земель. Методи пошуків та розвідки родовищ твердих корисних копалин. Аналіз пошукового етапу геологорозвідувальних робіт.
  
  контрольная работа [40,2 K], добавлен 12.11.2010
  

• Пошук і розвідка родовищ нафти і газу

  Загальна характеристика геофізичних методів розвідки, дослідження будови земної кори з метою пошуків і розвідки корисних копалин. Технологія буріння ручними способами, призначення та основні елементи інструменту: долото для відбору гірських порід (керна).
  
  контрольная работа [25,8 K], добавлен 08.04.2011
  

• Геолого-генетична класифікація родовищ корисних копалин Австралійської платформи

  Короткий висновок про геологічний розвиток Австралії. Корисні копалини Нового Південного Уельса, Північної території, Квінсленда, Південної Австралії. Металогенія острова Тасманія. Мінеральні ресурси Західної Австралії. Геологічна карта штату Вікторія.
  
  реферат [2,5 M], добавлен 18.03.2014
  

• Географія головних типів ґрунтів. Ґрунти України

  Закономірності просторового поширення ґрунтів, закони географії ґрунтів, зональних і регіональних особливостей ґрунтового покриву. Загальні закономірності поширення ґрунтів і ґрунтово-географічне районування. Характеристика основних типів ґрунтів України.
  
  реферат [32,1 K], добавлен 03.03.2011
  

• Гірничі машини та комплекси

  Класифікація та призначення гірничих машин. Загальні фізико-механічні властивості гірничих порід. Класифікація та принцип дії бурових верстатів. Загальні відомості про очисні комбайни. Гірничі машини та комплекси для відкритих видобуток корисних копалин.
  
  курс лекций [2,6 M], добавлен 16.09.2014
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам