EA032161B1 - Geochemical method for searching mineral resource deposits - Google Patents
Geochemical method for searching mineral resource deposits Download PDFInfo
- Publication number
- EA032161B1 EA032161B1 EA201700514A EA201700514A EA032161B1 EA 032161 B1 EA032161 B1 EA 032161B1 EA 201700514 A EA201700514 A EA 201700514A EA 201700514 A EA201700514 A EA 201700514A EA 032161 B1 EA032161 B1 EA 032161B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- elements
- deposits
- ore
- samples
- zones
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 16
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 14
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 claims description 4
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 25
- 239000010931 gold Substances 0.000 abstract description 25
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 abstract description 25
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 abstract description 18
- 238000013507 mapping Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 45
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 10
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 10
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 8
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 4
- 238000001095 inductively coupled plasma mass spectrometry Methods 0.000 description 4
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 3
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 2
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000010206 sensitivity analysis Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O thiamine pyrophosphate Chemical compound CC1=C(CCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 238000000184 acid digestion Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 and thus Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012154 double-distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229940048086 sodium pyrophosphate Drugs 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/24—Earth materials
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V9/00—Prospecting or detecting by methods not provided for in groups G01V1/00 - G01V8/00
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/40—Concentrating samples
- G01N1/4055—Concentrating samples by solubility techniques
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области прикладной геохимии и может быть использовано при поисках месторождений полезных ископаемых, при прогнозно-геохимическом картировании закрытых и полузакрытых территорий на основе данных геохимического картирования исследуемых территорий и последующего анализа проб почв. Положительный результат достигается сгущением сети опробования (особенно при поисках мелких и средних золоторудных объектов), отбором проб горизонта В1 почвы весом 50-60 г, из которой приготавливают суспензию и из нее выделяют тонкодисперсную фракцию с размером частиц 2-35 мкм и весом 2-3 г, которую высушивают при комнатной температуре не менее 24 ч. Сухую тонкодисперсную фракцию наносят на стеклянную палетку размером 12x10x0,3 см в количестве не менее 200 квадратов, помещают в них полученные сухие тонкодисперсные фракции проб, которые анализируют на редкие элементы методом лазерной абляции, после чего по содержанию в них химических элементов строят карты их распределения по площади и выявляют на картах зоны аномальных содержаний индикаторных элементов, по которым определяют наличие зон рудной минерализации, рудных тел и месторождений редких элементов.The invention relates to the field of applied geochemistry and can be used in the search for mineral deposits, in prognostic-geochemical mapping of closed and semi-closed territories based on geochemical mapping of the studied territories and subsequent analysis of soil samples. A positive result is achieved by thickening the sampling network (especially when searching for small and medium-sized gold ore objects), by sampling soil horizon B1 weighing 50-60 g, from which a suspension is prepared and a fine fraction with a particle size of 2-35 microns and a weight of 2-3 g, which is dried at room temperature for at least 24 hours. The dry fine fraction is applied to a glass palette of 12x10x0.3 cm in an amount of at least 200 squares, and the obtained dry fine fractions of samples are analyzed in them, which analyze rare elements by laser ablation, then by the content of the chemical elements build their distribution maps in area and reveal zone on maps of abnormal contents indicator elements, which detect the presence of areas of mineralization of deposits of ore bodies and trace elements.
Изобретение относится к области прикладной геохимии и может быть использовано при поисках месторождений полезных ископаемых, при прогнозно-геохимическом картировании закрытых и полузакрытых территорий на основе данных геохимического картирования исследуемых территорий и последующего анализа проб почв.The invention relates to the field of applied geochemistry and can be used in the search for mineral deposits, in prognostic-geochemical mapping of closed and semi-closed territories based on geochemical mapping of the studied territories and subsequent analysis of soil samples.
Известны способы поиска месторождений полезных ископаемых [1-3]. Все эти способы, основанные на статистической обработке данных элементного анализа большого массива проб, отобранных по задаваемой сети, широко используются для установления наличия, природы и параметров вторичных литохимических ореолов и потоков рассеяния рудных тел, месторождений или геохимических специализированных пород по обнаруженному изменению содержаний определяемых элементов в пробах. Миграция элементов, происходящая при разрушении месторождений в зоне гипергенеза, может осуществляться в разных формах: элементы могут мигрировать в твердом, жидком и газообразном состоянии. В результате вокруг месторождений образуются ореолы рассеяния, в пределах которых содержание того или иного интересующего элемента, как правило, будет наиболее высоким вблизи месторождения и постепенно убывающим в стороны от него.Known methods for the search for mineral deposits [1-3]. All these methods, based on the statistical processing of data of elemental analysis of a large array of samples taken over a given network, are widely used to establish the presence, nature and parameters of secondary lithochemical halos and scattering flows of ore bodies, deposits or geochemical specialized rocks from the detected change in the contents of the determined elements in samples. The migration of elements that occurs during the destruction of deposits in the hypergenesis zone can take many forms: the elements can migrate in a solid, liquid, and gaseous state. As a result, scattering halos are formed around the deposits, within which the content of one or another element of interest will, as a rule, be the highest near the deposit and gradually decrease to the side of it.
Известны способы поиска месторождений по водным ореолам рассеяния элементов, основанные на анализе проб природных вод. Химический состав вод в большой мере зависит от состава тех горных пород и рудных масс, через которые эти воды циркулируют. Теоретически водные ореолы могут иметь большое протяжение, однако практически их едва ли удается встретить на большом расстоянии от месторождений, так как при движении по различным породам, слагающим район, воды будут непрерывно менять свой состав [4-6]. Элементы, выносимые водными растворами из месторождений полезных ископаемых, могут сорбироваться высокодисперсными минеральными и органическими продуктами, слагающими поверхность земной коры. Таким путем образуются сорбционные ореолы, которые возникают везде, где подземные воды подходят к поверхности и встречают коллоидальные осадки, способные сорбировать ионы, присутствующие в растворе.Known methods for finding deposits by water halos of dispersion of elements based on the analysis of samples of natural waters. The chemical composition of the water to a large extent depends on the composition of the rocks and ore masses through which these waters circulate. Theoretically, water halos can have a large extent, but in practice they can hardly be found at a great distance from the deposits, since when moving through different rocks composing the area, the water will continuously change its composition [4-6]. Elements carried out by aqueous solutions from mineral deposits can be sorbed by highly dispersed mineral and organic products composing the surface of the earth's crust. In this way, sorption halos are formed that occur wherever groundwater comes to the surface and encounters colloidal precipitates capable of sorbing the ions present in the solution.
Известны способы поиска месторождений полезных ископаемых по так называемым механическим (литохимическим) ореолам и потокам рассеяния, которые не смещены или мало смещены от коренного источника. К ним относятся широко известные обломочно-речной и валунно-ледниковый методы. Тиллевая литохимическая съемка основана на том, что заключенные среди прочных обломков и валунов минералы могут переноситься водами рек и ледниками на далекие расстояния [7-10]. Однако известный способ поиска неприменим к глубокозалегающим рудным телам, а также к месторождениям, для которых отсутствуют условия механического переноса минералов искомых элементов, или если данные элементы вообще не образуют собственных минеральных форм, т.е. находятся в рассеянном состоянии.Known methods for the search for mineral deposits by the so-called mechanical (lithochemical) halos and scattering fluxes that are not offset or slightly offset from the root source. These include the widely known clastic-river and boulder-glacier methods. Till lithochemical survey is based on the fact that minerals enclosed among strong debris and boulders can be transported by river waters and glaciers over long distances [7-10]. However, the known search method is not applicable to deep-lying ore bodies, as well as to deposits for which there are no conditions for the mechanical transfer of minerals of the desired elements, or if these elements do not form their own mineral forms at all, i.e. are in a diffuse state.
Сущность известных способов [11-15] заключается в том, что на местности по заданной сети отбирают пробы почв, приповерхностных почвообразующих рыхлых отложений или донных осадков постоянных водотоков с глубины 10-20 см. Пробы высушивают, просеивают через сито размером 0,5-1 мм. Выделенную фракцию твердых частиц механически истирают до размера аналитической пудры (0,074 мм) и анализируют методом эмиссионного спектрального анализа или рентгено-флуоресцентного метода для определения содержаний элементов-индикаторов оруденения. По аномальным содержаниям элементов-индикаторов выявляют вторичные литохимические ореолы и потоки рассеяния, по которым прогнозируют наличие рудных тел и месторождений. Недостатком этих способов является низкая эффективность при применении на закрытых и полузакрытых территориях, где коренные породы перекрыты чехлом рыхлых отложений. В таких условиях механические ореолы и потоки рассеяния могут отсутствовать в слое рыхлых отложений, а сорбционно-солевые ореолы и потоки рассеяния в твердой фракции частиц с размером 0,5-1 мм могут быть проявлены слабо и не создавать геохимических аномалий, что не позволит обнаружить рудные зоны, тела или месторождения. Используемые методы анализа не достаточно чувствительны для определения низких содержаний редких элементов.The essence of the known methods [11-15] lies in the fact that soil samples, near-surface soil-forming loose deposits or bottom sediments of constant water courses from a depth of 10-20 cm are taken on a given network on a given network. The samples are dried, sieved through a 0.5-1 sieve mm The separated fraction of solid particles is mechanically abraded to the size of analytical powder (0.074 mm) and analyzed by emission spectral analysis or X-ray fluorescence method to determine the content of mineralization indicator elements. By the anomalous contents of indicator elements, secondary lithochemical halos and scattering fluxes are revealed, which predict the presence of ore bodies and deposits. The disadvantage of these methods is the low efficiency when used in closed and half-closed areas, where bedrock is covered by a cover of loose deposits. Under such conditions, mechanical halos and scattering fluxes may be absent in the layer of loose deposits, and sorption-salt halos and scattering fluxes in the solid fraction of particles with a size of 0.5-1 mm may be weakly manifested and not create geochemical anomalies, which will not allow ore ore to be detected. zones, bodies or deposits. The analysis methods used are not sensitive enough to determine the low contents of rare elements.
Довольно часто в геохимических методах поиска используются различного рода выщелачивания для избирательного извлечения элементов [16-19].Quite often, various types of leaching are used in geochemical search methods for the selective extraction of elements [16-19].
Для проб, обогащенных органикой, применяют выщелачивание пирофосфатом натрия, при использовании гидроксиламина (горячее и холодное выщелачивание) растворяется большинство оксидов марганца и железа, щавелевая кислота растворяет все оксидные образования и частично слабые силикаты, смесь иодида калия и аскорбиновой кислоты - оксидные образования железа, марганца и алюминия. Водная экстракция (горячая и холодная) применяется либо для предварительной промывки пробы, либо для определения водорастворимых солей, экстракция соляной кислотой - кислоторастворимых компонентов (при небольшой навеске пробы концентрации большинства элементов оказываются ниже предела обнаружения).For samples enriched with organics, sodium pyrophosphate leaching is used; when using hydroxylamine (hot and cold leaching), most oxides of manganese and iron are dissolved, oxalic acid dissolves all oxide formations and partially weak silicates, a mixture of potassium iodide and ascorbic acid - oxide formations of iron, manganese and aluminum. Water extraction (hot and cold) is used either for preliminary washing of the sample, or for determination of water-soluble salts, extraction with hydrochloric acid - acid-soluble components (with a small sample weight, the concentrations of most elements are below the detection limit).
Не всегда способ избирательного извлечения различных солей позволяет получить общую картину распространения широкого спектра химических элементов в рамках одного вида анализа. При использовании агрессивных реагентов (кислот) уменьшается селективность извлечения элементов, а из-за высоких фоновых содержаний металлов в выщелачивающих растворах и высоких пределов обнаружения слабые аномалии могут оказаться замаскированными. Ни одно из подобного рода выщелачивания не является избирательным по отношению к редким и рассеянным элементам, поэтому не приводит к повышеNot always the method of selective extraction of various salts allows you to get the general picture of the spread of a wide range of chemical elements in the framework of one type of analysis. When using aggressive reagents (acids), the selectivity of the extraction of elements decreases, and due to the high background contents of metals in leaching solutions and high detection limits, weak anomalies can be masked. None of this kind of leaching is selective with respect to rare and dispersed elements, therefore, it does not lead to higher
- 1 032161 нию чувствительности анализа и, как результат, выявлению контрастных аномалий редких элементов.- 1 032161 sensitivity analysis and, as a result, the identification of contrasting anomalies of rare elements.
Известен геохимический способ поиска месторождений полезных ископаемых [20], наиболее близкий к предлагаемому изобретению по техническому решению и техническому результату, основанный на анализе сверхтонкой фракции (МАСФ - метод анализа сверхтонкой фракции), принятый в качестве прототипа. Способ включает отбор проб почвы (250-300 г), выделение из проб почв и рыхлых отложений сверхтонкой фракции (<10 мкм) методом пыления на установке, разработанной и сконструированной во ВСЕГЕИ. Предполагается, что на частичках пробы вторично закреплены рудные и индикаторные элементы, находящиеся в специфической подвижной форме. Далее навеску массой 100 мг обрабатывали царской водкой, образовавшиеся соли растворяли в азотной кислоте. Полученный раствор анализировали на 25 химических элементах [21] методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП МС).There is a known geochemical method for searching for mineral deposits [20], which is closest to the proposed invention in terms of technical solution and technical result, based on the analysis of the ultrafine fraction (MASF - the method of analysis of the ultrafine fraction), adopted as a prototype. The method includes sampling soil (250-300 g), extracting ultrafine fractions (<10 μm) from soil samples and loose deposits by dusting at a plant developed and constructed by VSEGEI. It is assumed that ore particles and indicator elements in a specific mobile form are secondarily fixed on the particles of the sample. Next, a 100 mg sample was treated with aqua regia, and the resulting salts were dissolved in nitric acid. The resulting solution was analyzed on 25 chemical elements [21] by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP MS).
Недостатками известного способа являются неконтролируемость размера извлекаемых частиц, необходимость разложения твердых образцов и перевода их в раствор с использованием сильных кислот, длительность получения аналитических данных, вредная работа персонала. Такой подход не позволяет получить контрастные аномалии и, как результат, точность способа выявления аномальных зон является низким.The disadvantages of this method are the uncontrolled size of the particles to be recovered, the need to decompose solid samples and transfer them to a solution using strong acids, the length of time for obtaining analytical data, and the harmful work of personnel. This approach does not allow to obtain contrasting anomalies and, as a result, the accuracy of the method for detecting anomalous zones is low.
Таким образом, низкая точность выявления аномальных зон обусловлена неконтролируемостью размера извлекаемых частиц;Thus, the low accuracy of detecting anomalous zones is due to the uncontrolled size of the extracted particles;
использованием при разложении сильных кислот, что приводит к неточности анализа из-за неточности работы прибора, для которого по инструкции концентрация в растворе, например НС1, не должна превышать 12%;the use of strong acids during decomposition, which leads to inaccurate analysis due to inaccurate operation of the device, for which, according to the instructions, the concentration in the solution, for example HC1, should not exceed 12%;
длительностью получения аналитических данных ввиду необходимости разложения проб;the duration of obtaining analytical data due to the need for decomposition of samples;
вредной работой персонала;harmful work of staff;
высокой стоимостью полного цикла анализа, куда включена стоимость утилизации сильных кислот.the high cost of a full analysis cycle, which includes the cost of disposal of strong acids.
Предложенный метод выделения тонкодисперсной фракции не предполагает фиксацию размера частиц. Размер частиц тонкодисперсной фракции может существенно меняться в зависимости от природного состава пробы. При этом степень растворимости пробы, являясь функцией размера частиц, будет вносить некоторую неопределенность в интерпретацию данных в отношении аномальных значений. Помимо этого может происходить неполное извлечение солевых форм редких элементов, поскольку в отличие от ионов отсутствуют достоверные данные о том, что они сорбируются более крупными, чем они сами, частицами тонкодисперсной фракции.The proposed method for isolating the finely dispersed fraction does not involve fixing the particle size. The particle size of the fine fraction can vary significantly depending on the natural composition of the sample. In this case, the degree of solubility of the sample, as a function of particle size, will introduce some uncertainty in the interpretation of data with respect to anomalous values. In addition, incomplete extraction of the salt forms of rare elements can occur, since, in contrast to ions, there is no reliable evidence that they are sorbed by particles of a finely dispersed fraction larger than themselves.
Ряд подготовительных операций по извлечению тонкодисперсной фракции, процесс перевода твердых частиц в раствор, в целом, требует значительных затрат времени и человеческого ресурса.A number of preparatory operations for the extraction of the finely dispersed fraction, the process of transferring solid particles into solution, as a whole, requires a significant investment of time and human resource.
При переводе сверхтонкой фракции в раствор при подготовки проб к анализу методом ИСП МС используются сильные кислоты (например, царская водка), вследствие чего в раствор переходят не только сорбированные солевые формы элементов, но частично растворяется породная матрица (носитель), причем вклад последнего в общую концентрацию элемента может быть преобладающим.When the ultrafine fraction is transferred to the solution when preparing samples for analysis by ICP MS method, strong acids are used (for example, aqua regia), as a result of which not only the sorbed salt forms of the elements pass into the solution, but the rock matrix (carrier) is partially dissolved, and the contribution of the latter to the total element concentration may be predominant.
Используемый после растворения пробы метод масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой имеет ограничения на содержание в растворах хлора, который неизбежно преобладает в растворе изза применения соляной кислоты. При высоких содержаниях хлора в растворах приходится вводить поправки, что влияет на точность анализа.The inductively coupled plasma mass spectrometry method used after dissolving the sample has limitations on the content of chlorine in solutions, which inevitably prevails in the solution due to the use of hydrochloric acid. At high chlorine contents in solutions, corrections have to be made, which affects the accuracy of the analysis.
При работе с сильными кислотами от персонала требуется выполнение повышенных мер техники безопасности. Утилизация использованных кислот также требует затрат времени и денег.When working with strong acids, personnel are required to take increased safety measures. Recycling used acids also requires time and money.
В результате метод геохимических поисков редких и рассеянных химических элементов в прототипе, основанный на методе анализа сверхтонкой фракции (МАСФ), не позволяет получить четкие и объективные данные по их распределению редких элементов на исследуемой территории.As a result, the method of geochemical searches of rare and dispersed chemical elements in the prototype, based on the method of analysis of the ultrafine fraction (MASF), does not allow us to obtain clear and objective data on their distribution of rare elements in the study area.
Указанные обстоятельства не дают возможности точно локализовать положение месторождения, что требует дополнительных затрат на уточнение данных по выявлению аномальных зон на территории опоискования.These circumstances do not make it possible to accurately localize the position of the field, which requires additional costs for updating data on the identification of anomalous zones in the territory of the survey.
Технический результат заявленного изобретения состоит в повышении точности, надежности и достоверности определения содержаний редких и рассеянных химических элементов на территории исследования, повышении контрастности аномальных зон, а как следствие точности локализации аномальных зон, т.е. высокой степени локализации аномалии. Кроме того, техническим результатом заявленного способа является экономия времени выполнения анализа (экспрессность анализа) и стоимости анализа (дешевизна метода), а также безопасность работы персонала.The technical result of the claimed invention consists in increasing the accuracy, reliability and reliability of determining the contents of rare and scattered chemical elements in the study area, increasing the contrast of anomalous zones, and as a consequence of the accuracy of localization of anomalous zones, i.e. a high degree of localization of the anomaly. In addition, the technical result of the claimed method is to save analysis time (express analysis) and analysis cost (cheapness of the method), as well as the safety of personnel.
Контролируемость размера частиц достигается ввиду использования закона Стокса при выборе условий их извлечения водой. Временные затраты на анализ одной пробы существенно уменьшаются, что влияет на стоимость анализа.Controllability of the particle size is achieved due to the use of the Stokes law when choosing the conditions for their extraction with water. The time required to analyze one sample is significantly reduced, which affects the cost of analysis.
Отсутствие в схеме пробоподготовки сильных кислот позволяет в максимальной степени реализовать возможности метода ИСП МС. Персонал не работает с сильными кислотами, что уменьшает вредность анализа. Нет необходимости в утилизации кислот после использования.The absence of strong acids in the sample preparation scheme makes it possible to maximize the possibilities of the ICP MS method. The staff does not work with strong acids, which reduces the harmfulness of the analysis. There is no need to dispose of acids after use.
В заявленном способе указанный технический результат достигается тем, что учитывается и исIn the claimed method, the specified technical result is achieved by taking into account and using
- 2 032161 пользуется современный уровень научных достижений в области изучения форм нахождения химических элементов и современные возможности аналитического оборудования. Углубленное изучение поведения химических элементов в состоянии рассеяния является важной составляющей при разработке геохимических методов поиска полезных ископаемых, особенно в случае поиска месторождений редких и рассеянных химических элементов. Исследования в этой области предполагают работу на сверхнизких уровнях концентраций, что ограничено возможностями аналитической техники.- 2 032161 uses the modern level of scientific achievements in the field of studying the forms of finding chemical elements and the modern capabilities of analytical equipment. An in-depth study of the behavior of chemical elements in a scattering state is an important component in the development of geochemical methods for searching for minerals, especially in the case of searching for deposits of rare and dispersed chemical elements. Research in this area involves working at extremely low levels of concentration, which is limited by the capabilities of the analytical technique.
К концу 90-х годов прошедшего столетия относится становление инновационных методов геохимических поисков, а возможность таких исследований обусловлена появлением современных аналитических методов и приборов [22-25].The formation of innovative methods of geochemical prospecting dates back to the late 90s of the last century, and the possibility of such studies is due to the emergence of modern analytical methods and instruments [22–25].
Переходу геохимических исследований на современный уровень способствовало развитие теории подвижных и вторично закрепленных форм элементов. Современные методы поисков основаны на фиксации подвижных форм химических элементов и на их способности мигрировать по порам и микротрещинам горных пород на достаточно большие расстояния от глубокозалегающего рудного тела до поверхности земли.The transition of geochemical research to the modern level was facilitated by the development of the theory of mobile and secondary fixed forms of elements. Modern search methods are based on the fixation of mobile forms of chemical elements and on their ability to migrate over pores and microcracks of rocks over sufficiently large distances from a deep-lying ore body to the earth's surface.
Учет форм нахождения микроэлементов в почвах и горных породах имеет важное значение как для геохимиков, так и для химиков-аналитиков. Значительная часть химических элементов входит в минералы в качестве изоморфных примесей, замещая макрокомпоненты в кристаллической решетке. Некоторые из них накапливаются в газово-жидких включениях, а часть находится в коллоидно-дисперсной форме в поровом пространстве породы.Taking into account the forms of the presence of trace elements in soils and rocks is important for both geochemists and analytical chemists. A significant part of the chemical elements enter the minerals as isomorphic impurities, replacing the macrocomponents in the crystal lattice. Some of them accumulate in gas-liquid inclusions, and some are in colloidal-dispersed form in the pore space of the rock.
Традиционные аналитические методы анализа, такие как рентгено-спектральный, имеют высокие пороги чувствительности для редких и рассеянных элементов (особенно золота), ввиду чего невозможно в почвах выявить аномалии этих элементов.Traditional analytical methods of analysis, such as X-ray spectral, have high sensitivity thresholds for rare and scattered elements (especially gold), which is why it is impossible to identify anomalies of these elements in soils.
В настоящее время для получения объективных данных с требуемой точностью и воспроизводимостью используют количественные способы, обеспечивающие достижение низких пределов обнаружения, к которым, в первую очередь, относятся атомно-абсорбционная спектроскопия (ААС), атомноэмиссионная спектроскопия с индуктивно связанной плазмой (ИСП-АЭС) и масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС). Однако их распространение в рутинных поисковых геохимических методах ограничивается высокой стоимостью анализа. Кроме того, применение различных реактивов для вскрытия проб и переведения их в раствор часто приводит к ошибкам, связанным с неконтролируемым мешающим влиянием компонентов раствора и растворителей, содержание которых во много раз превышает концентрации редких и рассеянных элементов. Это влияние обусловливает повышение пределов обнаружения метода, так что содержание искомых элементов оказывается ниже достигаемых пределов.Currently, to obtain objective data with the required accuracy and reproducibility, quantitative methods are used to achieve low detection limits, which primarily include atomic absorption spectroscopy (AAS), inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES), and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). However, their distribution in routine exploratory geochemical methods is limited by the high cost of analysis. In addition, the use of various reagents for opening samples and transferring them to the solution often leads to errors associated with the uncontrolled interfering effect of the solution components and solvents, the content of which is many times higher than the concentration of rare and dispersed elements. This effect leads to an increase in the detection limits of the method, so that the content of the desired elements is lower than the attainable limits.
В качестве решения проблемы был разработан метод - мультиэлементный анализ тонкой фракции почвы с использованием лазерной абляции и масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой (БЛЮР М8).As a solution to the problem, a method was developed - multielement analysis of the fine soil fraction using laser ablation and an inductively coupled plasma mass spectrometer (BLUR M8).
Сущность заявленного способа состоит в том, что положительный результат достигается сгущением сети опробования (не менее 1000 проб на 1 км2), что особенно важно при поисках мелких и средних золоторудных объектов. Отбор проб весом 50-60 г осуществляется из верхнего слоя иллювиального горизонта В1, из каждой из отобранных проб приготавливают суспензию на основе воды в соотношении 1:10, после чего из каждой суспензии в течение 1 мин выделяют тонкодисперсную фракцию весом 2-3 г и размером частиц 2-35 мкм, высушивают при комнатной температуре не менее 24 ч и наносят каждую из них на стеклянную палетку, выполненную в виде планшета размером 12x10x0,3 см с квадратной разметкой 5x5 мм в количестве не менее 200 квадратов, помещают в них полученные сухие тонкодисперсные фракции проб, которые анализируют на редкие и рассеянные элементы методом лазерной абляции (БЛЮР М8) при площади прожига 5x5 мм.The essence of the claimed method is that a positive result is achieved by thickening the sampling network (at least 1000 samples per 1 km 2 ), which is especially important when searching for small and medium-sized gold ore objects. Sampling weighing 50-60 g is carried out from the upper layer of the illuvial horizon B1, a suspension based on water is prepared from each of the selected samples in a ratio of 1:10, after which a fine fraction weighing 2-3 g and size is isolated from each suspension for 1 min particles of 2-35 μm, dried at room temperature for at least 24 hours and put each of them on a glass palette made in the form of a tablet measuring 12x10x0.3 cm with a square marking of 5x5 mm in an amount of at least 200 squares, place the obtained dry fine particles in them frac and samples which were analyzed in rare elements by laser ablation (blur M8) when the burn area 5x5 mm.
По результатам анализа выделяют аномальные зоны и делают заключение о наличии на глубине месторождения редких и рассеянных элементов. Заявленный способ отличается от прототипа:According to the analysis results, anomalous zones are identified and a conclusion is made about the presence of rare and scattered elements at the depth of the deposit. The claimed method differs from the prototype:
а) размером сети опробования. В настоящее время наиболее вероятным является открытие мелких по запасам месторождений, а эффективность поисковых работ на золото и другие редкие элементы существенно зависит от количества отбираемых и анализируемых геохимических проб. Для этого отбор проб необходимо проводить по густой сети, превышающей размер сети, указанной в инструкции [9]. Количество отбираемых проб для одного объекта составляется из расчета 1000 проб на 1 км2;a) the size of the testing network. At present, the discovery of small deposits is most likely, and the effectiveness of prospecting for gold and other rare elements substantially depends on the number of geochemical samples taken and analyzed. For this, sampling must be carried out on a dense network exceeding the size of the network specified in the instructions [9]. The number of samples taken for one object is calculated at the rate of 1000 samples per 1 km 2 ;
б) выполняется пробоотбор небольших (50-60 г) вместо 200-300 г проб.b) small (50-60 g) samples are taken instead of 200-300 g samples.
в) выполняется опробование горизонта В как наиболее информативного в плане накопления химических элементов;c) horizon B is being tested as the most informative in terms of the accumulation of chemical elements;
г) оригинальная пробоподготовка может производиться в полевых условиях, в результате чего вес пробы сокращается до 2-3 г, что важно при транспортировке из удаленных районов;d) the original sample preparation can be carried out in the field, as a result of which the weight of the sample is reduced to 2-3 g, which is important when transporting from remote areas;
д) анализ проб выполняется на инструментальном комплексе БЛ-ЮР М8. Режимы абляции: скорость движения луча 900 мкм/с; глубина прожига 5 мкм; энергия 65%; частота 10 Ηζ; размер луча 610 мкм; время прожига 18 с для золота и 32-60 с для остальных элементов.d) the analysis of the samples is performed on the instrumental complex BL-YUR M8. Ablation modes: beam speed 900 μm / s; piercing depth 5 microns; energy 65%; frequency 10 Ηζ; beam size 610 microns; piercing time 18 s for gold and 32-60 s for other elements.
- 3 032161- 3 032161
Контроль качества осуществляется с использованием стандартов, а также включает контроль во внешней лаборатории. На основании полученных аналитических данных строят карты распределения содержаний химических элементов и выявляют зоны аномальных содержаний индикаторных элементов. По выявленным зонам аномальных содержаний химических элементов судят о наличии искомых зон рудной минерализации, рудных тел и месторождений.Quality control is carried out using standards and also includes control in an external laboratory. Based on the obtained analytical data, maps of the distribution of the contents of chemical elements are constructed and zones of anomalous contents of indicator elements are identified. Based on the identified zones of abnormal contents of chemical elements, the presence of the required zones of ore mineralization, ore bodies and deposits is judged.
Заявленный способ был разработан теоретически, апробирован в полевой лаборатории М1пега1 Ехр1ога!юп ЖЧмогк (ЕЫапб) Ь1д в п. Оллола (Финляндия) и на базе лабораторий СПбГУ, а затем в полевых условиях в различных ландшафтно-климатических зонах на территории Финляндии и Испании. Контроль анализа осуществлялся в сертифицированных лабораториях Финляндии, Испании и России.The claimed method was developed theoretically, tested in the field laboratory M1pega1 Exp1oga! ZhCHmogk (Ejapb) L1d in the village of Ollola (Finland) and at the laboratories of St. Petersburg State University, and then in the field in various landscape and climatic zones in Finland and Spain. Analysis control was carried out in certified laboratories in Finland, Spain and Russia.
Пробы горизонта почвы из верхней части иллювиального горизонта (В1) отбираются по сети 50x5 м. Из пробы почв выделяется тонкодисперсная фракция и анализируется методом лазерной абляции (ЕА1СР М8) на содержание широкого круга химических элементов (Аи, Рк Рд, Ке, Ад, Мо, 8п, Со, N1, Τι, Ζγ, N6, Та, 8Ь, КЬ, 8е, Υ, КЕЕ, Сг, Мп, Си, Ζη, Аз, Нд, РЬ, Сд, 8г, Ва).Samples of the soil horizon from the upper part of the illuvial horizon (B1) are taken over a 50x5 m network. A fine fraction is extracted from the soil sample and analyzed by laser ablation (EA1СР М8) for the content of a wide range of chemical elements (Au, Pk Rd, Ke, Ad, Mo, 8n, Co, N1, Τι, Ζγ, N6, Ta, 8b, Kb, 8e, Υ, Kee, Cr, Mn, Cu, Ζη, Az, Nd, Pb, Cd, 8g, Ba).
Наибольший интерес представляют данные о содержании золота как одного из важнейших стратегических элементов любого государства. В тонкой фракции почвы (ТФП) было зафиксировано содержание золота в среднем 0,2 г/т при фоновом содержании 0,004 г/т. Выявленные аномалии редких элементов заверяется геофизическими данными.Of greatest interest are data on the gold content as one of the most important strategic elements of any state. In the fine soil fraction (TFP), an average gold content of 0.2 g / t was recorded with a background content of 0.004 g / t. Identified anomalies of rare elements are verified by geophysical data.
Геохимический способ поисков месторождений полезных ископаемых по тонкой фракции почвы был применен, например, в пределах района Логросан (Испания) на площади 67 км2. Группа аномалий представлена двумя параллельными зонами рассланцевания суммарной протяженности более 10 км при мощности в раздувах до 200 м. С целью установления источника аномалий пройдено 4 профиля поисковых скважин. Скважинами вскрыты зоны кварц-серицитовых метасоматитов по осадочнометаморфическим породам с содержанием золота 0,1-0,4 г/т.The geochemical method of searching for mineral deposits by the fine soil fraction was applied, for example, within the Logrosan region (Spain) over an area of 67 km 2 . The group of anomalies is represented by two parallel shale zones of a total length of more than 10 km with a power in blow up to 200 m. In order to establish the source of anomalies, 4 profiles of exploratory wells were completed. Wells revealed zones of quartz-sericite metasomatites from sedimentary-metamorphic rocks with a gold content of 0.1-0.4 g / t.
Результаты многочисленной апробации с ожидаемым техническим результатом приведены в виде конкретных примеров.The results of numerous testing with the expected technical result are given in the form of specific examples.
Пример 1 демонстрирует информативность анализа ТФП по сравнению с анализом почва в целом.Example 1 demonstrates the informativeness of the analysis of DFT in comparison with the analysis of the soil as a whole.
Каждая проба горизонта В1 почвы общей массой 150 г разбивалась на 2 неравные части (50 и 100 г). Извлечение и анализ ТФП проводили аналогично описанному выше. Для сравнения вторая часть пробы почвы анализировалась методом атомной абсорбцией при разложении по стандартной методике с полным кислотным вскрытием. Данные анализа представлены в табл. 1.Each sample of soil horizon B1 with a total mass of 150 g was divided into 2 unequal parts (50 and 100 g). Extraction and analysis of DFT was performed as described above. For comparison, the second part of the soil sample was analyzed by atomic absorption during decomposition according to the standard method with full acid digestion. The analysis data are presented in table. one.
Таблица 1Table 1
Содержание Аи, Рк Ρά в пробах горизонта В1 почвы и их тонких фракциях, рртThe content of Au, Pk Ρά in samples of soil horizon B1 and their fine fractions, ppm
Приведенные данные свидетельствуют о существенном накоплении благородных металлов в тонкой фракции почвы по сравнению с почвой в целом. Вследствие накопления редких и рассеянных элементов в ТФП их содержание оказывается на несколько порядков выше, чем в исходной пробе почвы, т.е. в пробах, в которых содержание отдельного элемента ниже предела обнаружения, в ТФП определяется как реальное значение. Анализ ТФП позволяет выявлять реальные аномалии, а не получать значения ниже порога обнаружения, что не позволяет проводить геохимическое картирование и строить карты распределения содержаний химических элементов.The data presented indicate a significant accumulation of precious metals in the fine fraction of the soil compared with the soil as a whole. Due to the accumulation of rare and scattered elements in the TFE, their content is several orders of magnitude higher than in the original soil sample, i.e. in samples in which the content of an individual element is below the detection limit, in DFT is defined as a real value. An analysis of DFT allows one to identify real anomalies, rather than obtain values below the detection threshold, which does not allow for geochemical mapping and construction of distribution maps for the contents of chemical elements.
Пример 2. Выбор почвенного горизонта для геохимического опробования.Example 2. The choice of soil horizon for geochemical testing.
Важным моментом поисков является установление почвенного горизонта, который является наиболее информативным при проведении опробования. Важно установить, в каком горизонте происходит накопление индикаторных для поиска химических элементов и в дальнейшем проводить опоискование по этому горизонту. Для этого закладываются почвенные разрезы и проводится их опробование по разрезу. Результаты исследования приведены в табл. 2 и 3.An important point in the search is to establish the soil horizon, which is the most informative when conducting testing. It is important to establish in what horizon the accumulation of indicator elements for the search for chemical elements takes place and in the future to conduct a survey along this horizon. For this, soil sections are laid and they are tested along the section. The results of the study are given in table. 2 and 3.
- 4 032161- 4 032161
Таблица 2table 2
Содержание золота в различных горизонтах почвенного разреза, рртGold content in different horizons of the soil section, ppm
А - гумусовый горизонт,A - humus horizon,
В1 - верхняя часть иллювиального горизонта, В2 - нижняя часть иллювиального горизонта.B1 is the upper part of the illuvial horizon, B2 is the lower part of the illuvial horizon.
Таблица 3Table 3
Содержание химических элементов в различных горизонтах почвенного разреза, рртThe content of chemical elements in different horizons of the soil section, ppm
А - гумусовый горизонт,A - humus horizon,
В1 - верхняя часть иллювиального горизонта, В2 - нижняя часть иллювиального горизонта.B1 is the upper part of the illuvial horizon, B2 is the lower part of the illuvial horizon.
Таким образом, было установлено, что наиболее информативным горизонтом является горизонт В1, в котором накапливается золото и элементы-спутники.Thus, it was found that the most informative horizon is horizon B1, in which gold and satellite elements accumulate.
Пример 3 демонстрирует выбор времени осаждения ТФП в процессе экстракции.Example 3 shows the choice of time for the deposition of DSP during the extraction process.
Выбор наиболее оптимального периода времени позволяет оптимизировать временные затраты процесса.Selecting the most optimal time period allows you to optimize the time spent on the process.
г эталонной пробы с известным содержание золота и размером частиц 0,074 цкм смешивались с 50 г кварцевого алевро-песчаника, который по составу близок к составу горизонта В1 почвы. Были приготовлены эталоны с содержаниями золота 0,005; 0,012; 0,04 ррт. Отмучивание проводилось в стеклянной посуде по стандартной методике из суспензии на основе воды в соотношении 1:10, что обеспечивает выполнение закона Стокса. Результаты представлены в табл. 4.g of a reference sample with a known gold content and particle size of 0.074 ccm was mixed with 50 g of silica silt-sandstone, which is similar in composition to the soil horizon B1. Were prepared standards with gold contents of 0.005; 0.012; 0.04 ppm. The elutriation was carried out in a glass dish according to the standard procedure from a suspension based on water in a ratio of 1:10, which ensures the implementation of the Stokes law. The results are presented in table. four.
Таблица 4Table 4
Содержание золота в тонкой фракции в зависимости от ,времени осаждения, рртThe gold content in the fine fraction, depending on the deposition time, ppm
Результаты исследований в примере показывают, что для осаждения достаточно 1 мин. При использовании меньшего интервала времени не получаем достоверного результата, а больший интервал времени удлиняет время эксперимента, но не влияет на результат анализа.The results of the studies in the example show that 1 min is sufficient for precipitation. When using a shorter time interval, we do not get a reliable result, and a longer time interval lengthens the experiment time, but does not affect the analysis result.
Пример 4 позволяет оценить возможности использования воды разной степени очистки при выделении тонкой фракции почвы (ТФП).Example 4 allows you to evaluate the possibility of using water of varying degrees of purification when isolating a fine soil fraction (TFP).
Как было упомянуто выше, при проведении геохимических поисков большое значение имеет время и материальные затраты. Мало затратным (по времени и средствам) методам отдается предпочтение.As mentioned above, when conducting geochemical searches, time and material costs are of great importance. Less expensive (in time and money) methods are preferred.
Так как выделение ТФП выполняется в водной среде, важно оценить какого качества водой можно пользоваться при выделении фракции. Результаты представлены в табл. 5.Since the separation of TPP is carried out in an aqueous medium, it is important to assess what quality water can be used in the separation of a fraction. The results are presented in table. five.
Таблица 5Table 5
Эксперимент по экстракции ТФП водой разной степени очисткиAn experiment on the extraction of TPP with water of varying degrees of purification
- 5 032161- 5 032161
В экспериментах была использована водопроводная, дистиллированная и бидистиллированная деионизованная вода. В таблице приведены результаты эксперимента по анализу эталонных проб с содержаниями золота 0,005; 0,012 и 0,04 ррт. Из эксперимента следует, что качество очистки воды не влияет на результаты анализа на золото и, таким образом, при проведении геохимических поисков можно использовать водопроводную воду. Результат свидетельствует об отсутствии значимых содержаний золота в водопроводной воде.In the experiments, tap, distilled and bidistilled deionized water was used. The table shows the results of an experiment to analyze reference samples with a gold content of 0.005; 0.012 and 0.04 ppm. It follows from the experiment that the quality of water treatment does not affect the results of the analysis for gold, and thus, tap water can be used in geochemical searches. The result indicates the absence of significant gold contents in tap water.
Пример 5 демонстрирует результаты эксперимента по выбору площади анализа методом БА-1СР М8, которую прожигает зонд при заборе пробы (табл. 6).Example 5 demonstrates the results of an experiment on the selection of the analysis area using the BA-1СР М8 method, which the probe burns during sampling (Table 6).
Таблица 6Table 6
Выбор площади анализа при использовании метода БА-1СР М8The choice of the analysis area using the BA-1SR M8
Таким образом, экспериментально установлено, что для получения корректных результатов можно использовать площадь выжига 5x5 мм.Thus, it was experimentally established that to obtain correct results, a burn-out area of 5x5 mm can be used.
Пример 6 демонстрирует сходимость результатов анализа золота в ТФП методом лазерной абляции и контроля, выполненного методом атомной абсорбции во внешней лаборатории (табл. 7). Внешний контроль является необходимым условием проверки адекватности результатов анализа при разработке новых методик.Example 6 demonstrates the convergence of the results of the analysis of gold in TPPs by laser ablation and control performed by the atomic absorption method in an external laboratory (Table 7). External control is a prerequisite for checking the adequacy of the analysis results in the development of new methods.
Таблица 7Table 7
Результаты анализа золота в ТФП заявленным способом и атомной абсорбции во внешней лаборатории, рртThe results of the analysis of gold in TFE by the claimed method and atomic absorption in an external laboratory, ppt
Приведенные данные свидетельствуют о хорошей сходимости результатов анализа ТФП заявленным методом и методом атомной абсорбции, выполненным во внешней лаборатории.The data presented indicate good convergence of the results of DFT analysis by the claimed method and the atomic absorption method performed in an external laboratory.
Таким образом, обобщая преимущества предложенного способа необходимо отметить следующие: высокую чувствительность анализа; высокая достоверность, сходимость и сопоставимость результатов анализа; высокая эффективность работы (до 400 проб в день); низкая стоимость работ (около 4 евро/проба). Выделение ТФП не требует специальных условий для пробоподготовки и может проводиться в полевых условиях. Представленный способ является экологически чистым методом, т.к. в процессе пробоподготовки и анализа не используются химические реактивы.Thus, summarizing the advantages of the proposed method, the following should be noted: high sensitivity analysis; high reliability, convergence and comparability of the analysis results; high work efficiency (up to 400 samples per day); low cost of work (about 4 euros / sample). Isolation of DFT does not require special conditions for sample preparation and can be carried out in the field. The presented method is an environmentally friendly method, because in the process of sample preparation and analysis, no chemicals are used.
Заявленный способ поиска месторождений на основе анализа тонкой фракции почвы, помимо повышения достоверности и надежности результата поиска, позволяет получать достоверную информацию на сверхнизких уровнях содержаний, что приводит к существенному увеличению вероятности выявления и надежности оценки аномальных геохимических систем при снижении затрат на проведение аналитических работ.The claimed method for the search for deposits based on the analysis of the fine fraction of the soil, in addition to increasing the reliability and reliability of the search result, allows obtaining reliable information at ultra-low levels of contents, which leads to a significant increase in the likelihood of identifying and reliability of the assessment of anomalous geochemical systems while reducing the cost of analytical work.
Список использованной литературы.List of used literature.
1. Антропов В.М. Формы нахождения элементов в ореолах рассеяния рудных месторождений. Л., 1975.1. Antropov V.M. Forms of finding elements in dispersion halos of ore deposits. L., 1975.
2. Барсуков В.Л., Григорян С.В., Овчинников Л.Н. Геохимические методы поисков рудных месторождений. М., 1983.2. Barsukov V.L., Grigoryan S.V., Ovchinnikov L.N. Geochemical methods of prospecting ore deposits. M., 1983.
3. Алексеенко В.А. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. М, 1989.3. Alekseenko V.A. Geochemical methods of prospecting for mineral deposits. M, 1989.
4. Удодов П.А., Шварцев С.Л., Рассказов Н.М. Методологическое руководство по гидрогеохимиче4. Udodov P.A., Shvartsev S.L., Rasskazov N.M. Methodological Guide to Hydrogeochemistry
- 6 032161 ским поискам рудных месторождений. М., 1973.- 6,032,161 to the prospecting of ore deposits. M., 1973.
5. Голева Г.А. Гидрогеохимия рудных элементов. М., 1977.5. Goleva G.A. Hydrogeochemistry of ore elements. M., 1977.
6. Крайнов С.Р. Основы гидрогеохимических методов поисков рудных месторождений. М., 1983.6. Krainov S.R. Fundamentals of hydrogeochemical methods for searching ore deposits. M., 1983.
7. Сафронов П.И. Основы геохимических методов поисков рудных месторождений. Л., 1971.7. Safronov P.I. Fundamentals of geochemical methods of prospecting ore deposits. L., 1971.
8. Соколов С.В. и др. Временные методические указания по проведению геохимических поисков на закрытых и полузакрытых территориях. СПб, 2005.8. Sokolov S.V. and others. Temporary guidelines for conducting geochemical searches in closed and semi-closed territories. St. Petersburg, 2005.
9. Инструкция по геохимическим методам поиска рудных месторождений. Григорян С.В., Соловов А.П., Кузьмин М.Ф. М.: Недра, 1983, 234 с.9. Instructions on geochemical methods for searching ore deposits. Grigoryan S.V., Solovov A.P., Kuzmin M.F. M .: Nedra, 1983, 234 p.
10. Соловов А.П. и др. Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых. М., 1990.10. Solovov A.P. et al. Handbook of geochemical prospecting for minerals. M., 1990.
11. Патент 8И № 1171736;11. Patent 8I No. 1171736;
12. Патент 8И № 1755234;12. Patent 8I No. 1755234;
13. Патент РФ № 2224806.13. RF patent No. 2224806.
14. Патент РФ № 2221881.14. RF patent No. 2221881.
15. Патент РФ № 1524515.15. RF patent No. 1524515.
16. Кузнецов В.А. Шимко Г.А. Метод постадийных вытяжек при геохимических исследованиях. Минск: Наука и техника, 1990.16. Kuznetsov V.A. Shimko G.A. The method of step-by-step hoods in geochemical studies. Minsk: Science and Technology, 1990.
17. Патент ИИ № 2396561.17. Patent AI No. 2396561.
18. Патент КИ № 2370764.18. Patent KI No. 2370764.
19. АО 02/24966.19. AO 02/24966.
20. Патент КН № 2330259 (прототип).20. Patent KN No. 2330259 (prototype).
21. Соколов С.В., Марченко А.Г., Макарова Ю.В. Геологическая эффективность геохимических поисков методом сверхтонкой фракции/Разведка и охрана недр, , 2008, № 4-5, с.87-93.21. Sokolov S.V., Marchenko A.G., Makarova Yu.V. Geological efficiency of geochemical searches using the ultrafine fraction method / Exploration and protection of subsurface resources,, 2008, No. 4-5, pp. 87-93.
22. Алексеев С.Г., Ворошилов Н.А., Вешев С.А., Штокаленко М.Б. Опыт использования наложенных ореолов рассеяния при прогнозе и поисках месторождений на закрытых территориях/Разведка и охрана недр, 2008, № 4-5, с. 93-98.22. Alekseev S.G., Voroshilov N.A., Veshev S.A., Shtokalenko M.B. The experience of using superimposed dispersion halos in forecasting and prospecting for deposits in closed areas / Exploration and protection of mineral resources, 2008, No. 4-5, p. 93-98.
23. Коробейников А.Ф. Прогнозирование и поиски месторождений полезных ископаемых, Томский политехнический университет, 2009.23. Korobeinikov A.F. Forecasting and prospecting for mineral deposits, Tomsk Polytechnic University, 2009.
24. Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты. М.: Наука, 2004.24. Krainov S.R., Ryzhenko B.N., Shvets V.M. Groundwater geochemistry. Theoretical, applied and environmental aspects. M .: Nauka, 2004.
25. Путиков О.Ф. Основы теории нелинейных геоэлектрохимических методов поисков и разведки, 2008.25. Putikov O.F. Fundamentals of the theory of nonlinear geoelectrochemical methods of prospecting and exploration, 2008.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017117227A RU2651353C1 (en) | 2017-05-17 | 2017-05-17 | Geochemical method for mineral deposit field search |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201700514A2 EA201700514A2 (en) | 2018-11-30 |
EA201700514A3 EA201700514A3 (en) | 2019-01-31 |
EA032161B1 true EA032161B1 (en) | 2019-04-30 |
Family
ID=61976624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201700514A EA032161B1 (en) | 2017-05-17 | 2017-11-23 | Geochemical method for searching mineral resource deposits |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA032161B1 (en) |
RU (1) | RU2651353C1 (en) |
WO (1) | WO2018212680A1 (en) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109581539B (en) * | 2018-12-25 | 2020-08-21 | 核工业北京地质研究院 | Method for calculating apparent rising rate of uranium source body of basin-edge sandstone type uranium ore |
CN112415628B (en) * | 2019-08-20 | 2022-07-26 | 核工业二一六大队 | Sandstone-type uranium ore sampling plane distribution diagram forming method |
CN110826866B (en) * | 2019-10-18 | 2022-11-01 | 中国地质科学院矿产综合利用研究所 | Method for determining geochemical background value of soil environment of mining area in mineral resource concentration |
CN111273372B (en) * | 2020-02-11 | 2021-04-13 | 成都理工大学 | Mapping method for mapping potential mineralization temperature combination map based on chemical exploration abnormity |
CN111983715A (en) * | 2020-07-23 | 2020-11-24 | 中国地质调查局发展研究中心 | High and cold mountain area mineral-forming distant view area delineating method based on regional geochemistry |
CN114427995B (en) * | 2020-09-22 | 2024-04-19 | 中国石油化工股份有限公司 | Method for screening carbonate hydrothermal fluid U-Pb definite-year sample |
CN112379461B (en) * | 2020-10-29 | 2023-06-27 | 自然资源部第二海洋研究所 | Method for defining exploration reserved area of deep sea polymetallic sulfide resource |
CN112948445B (en) * | 2021-05-13 | 2021-07-23 | 中国煤炭地质总局勘查研究总院 | Method and electronic equipment for predicting target area of rare earth mineral resource in coal |
CN114705831B (en) * | 2022-03-22 | 2023-04-18 | 中南大学 | Scheelite mineralogy prospecting method for accurately judging type and denudation depth of tungsten polymetallic ore bed |
CN115078520B (en) * | 2022-06-13 | 2023-07-04 | 西藏巨龙铜业有限公司 | Mineral geochemistry-based method for evaluating mineral content of porphyry system |
CN115356467B (en) * | 2022-10-19 | 2023-01-24 | 核工业北京地质研究院 | Method for determining mineralization mechanism of hydrothermal uranium ore |
CN117095216B (en) * | 2023-08-23 | 2024-06-04 | 湖北省地质调查院 | Model training method, system, equipment and medium based on countermeasure generation network |
CN117926045A (en) * | 2024-01-23 | 2024-04-26 | 河南省岩石矿物测试中心 | Uranium element active dynamic extractant and extraction method |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1171736A1 (en) * | 1981-06-10 | 1985-08-07 | Odegov Aleksandr S | Dispersion method of searching ore deposits along flows and secondary spread halos |
SU1795399A1 (en) * | 1988-04-01 | 1993-02-15 | Mo O Metodicheskaya Geokhimich | Method for geochemical search for copper-nickel sulfide deposits |
UA8625U (en) * | 2005-01-24 | 2005-08-15 | Affiliated Company Ukrgazvydob | Method of geochemical exploration of hydrocarbon deposits |
RU2330259C2 (en) * | 2006-08-07 | 2008-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени А.П. Карпинского (ФГУП ВСЕГЕИ) | Geochemical method of prospecting |
RU2370764C2 (en) * | 2007-12-27 | 2009-10-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет | Nanotechnological method of determining presence and quantitative content of rare and dispersed chemical elements in rocks, ore and products from their processing |
US20090273782A1 (en) * | 2008-05-05 | 2009-11-05 | Applied Spectra, Inc. | Laser ablation apparatus and method |
-
2017
- 2017-05-17 RU RU2017117227A patent/RU2651353C1/en active
- 2017-11-23 EA EA201700514A patent/EA032161B1/en not_active IP Right Cessation
-
2018
- 2018-05-08 WO PCT/RU2018/000298 patent/WO2018212680A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1171736A1 (en) * | 1981-06-10 | 1985-08-07 | Odegov Aleksandr S | Dispersion method of searching ore deposits along flows and secondary spread halos |
SU1795399A1 (en) * | 1988-04-01 | 1993-02-15 | Mo O Metodicheskaya Geokhimich | Method for geochemical search for copper-nickel sulfide deposits |
UA8625U (en) * | 2005-01-24 | 2005-08-15 | Affiliated Company Ukrgazvydob | Method of geochemical exploration of hydrocarbon deposits |
RU2330259C2 (en) * | 2006-08-07 | 2008-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени А.П. Карпинского (ФГУП ВСЕГЕИ) | Geochemical method of prospecting |
RU2370764C2 (en) * | 2007-12-27 | 2009-10-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет | Nanotechnological method of determining presence and quantitative content of rare and dispersed chemical elements in rocks, ore and products from their processing |
US20090273782A1 (en) * | 2008-05-05 | 2009-11-05 | Applied Spectra, Inc. | Laser ablation apparatus and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201700514A2 (en) | 2018-11-30 |
RU2651353C1 (en) | 2018-04-19 |
WO2018212680A1 (en) | 2018-11-22 |
EA201700514A3 (en) | 2019-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2651353C1 (en) | Geochemical method for mineral deposit field search | |
Cooke et al. | Porphyry indicator minerals (PIMS) and porphyry vectoring and fertility tools (PVFTS)–indicators of mineralization styles and recorders of hypogene geochemical dispersion halos | |
McMillan et al. | Geological applications of laser‐induced breakdown spectroscopy | |
Belousova et al. | Two age populations of zircons from the Timber Creek kimberlites, Northern Territory, as determined by laser ablation ICP MS analysis | |
Glorie et al. | Crustal root of the Eastern Dharwar Craton: zircon U–Pb age and Lu–Hf isotopic evolution of the East Salem Block, southeast India | |
Beard et al. | Alkaline-silicate REE-HFSE systems | |
Lima et al. | Geochemical baselines for the radioelements K, U, and Th in the Campania region, Italy: a comparison of stream-sediment geochemistry and gamma-ray surveys | |
Lemière et al. | XRF and LIBS for Field Geology | |
Chakraborty et al. | Mineral prospecting from biogeochemical and geological information using hyperspectral remote sensing-Feasibility and challenges | |
Morón et al. | Climate change during the Early Paleogene in the Bogotá Basin (Colombia) inferred from paleosol carbon isotope stratigraphy, major oxides, and environmental magnetism | |
Zou et al. | Application of field-portable geophysical and geochemical methods for tracing the Mesozoic-Cenozoic vein-type fluorite deposits in shallow overburden areas: a case from the Wuliji’Oboo deposit, Inner Mongolia, NE China | |
Basu et al. | A combined geochemical, Nd, and stable Ca isotopic investigation of provenance, paleo-depositional setting and sub-basin connectivity of the Proterozoic Vindhyan Basin, India | |
Balaram | Field-portable analytical instruments in mineral exploration: past, present and future | |
McGladrey et al. | The integration of physical rock properties, mineralogy and geochemistry for the exploration of large zinc silicate deposits: A case study of the Vazante zinc deposits, Minas Gerais, Brazil | |
Sarala et al. | Portable XRF: an advanced on-site analysis method in till geochemical exploration | |
Galeschuk et al. | Exploration techniques for rare-element pegmatite in the Bird River greenstone belt, southeastern Manitoba | |
Dill et al. | Capturing digital data of rock magnetic, gamma-ray and IR spectrometry for in-situ quality control and for the study of the physical–chemical regime of residual kaolin deposits, SE Germany | |
Allard et al. | Radioactivity recorded by clay minerals in the Shea Creek area, Athabasca Basin (Canada): Implications for uranium transfers and exploration | |
Igor'L et al. | Geochemical methods of prospecting for non-metallic minerals | |
Zhao et al. | Discovery of Early Mesozoic magmatism in the Northern Muglad Basin (Sudan): assessment of its impacts on basement reservoir | |
Fowler et al. | Rare earth element concentrations in geothermal fluids and epidote from the Reykjanes geothermal system, Iceland | |
Zhang et al. | Tracing oceanic plateau relics in the basement of mainland China: A synthesis of aeromagnetic and seismic refraction data | |
Winckler et al. | Expedition 383 methods | |
van Geffen et al. | Evaluation of partial digestions for soils to detect a deeply buried VMS Cu-Zn prospect in boreal forests | |
Sylvanus et al. | Exploring the Geochemistry of Gold Mineralization in Toto Local Government Area, Nasarawa State, Nigeria |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |