Атмохимические (газовые) методы поисков
Атмохимические (газовые) методы поисков месторождений полезных ископаемых основаны на исследовании подземной атмосферы и ее приземного слоя — химического состава газов, насыщающих горные породы — углекислого газа, метана, сероводорода, сернистого газа, паров ртути и некоторых других газов. Важное практическое значение при поисках погребенных месторождений полезных ископаемых имеет большая проникающая способность газовых компонентов, мигрирующих на значительные расстояния от рудных тел через перекрывающие толщи рыхлых отложений.
Атмохимические поиски в целом являются косвенными, однако тщательный анализ физико-химических условий образования газовых ореолов часто дает достаточные основания для уверенной геологической интерпретации выявленных аномалий и установления связи с месторождениями.
Рудные месторождения при атмохимических съемках по свободным подпочвенным газам могут фиксироваться максимальными содержаниями СО2, достигающими 3,0 % (при фоне 0,3 %), СН4— 0,01 % (фон — 0,0001 %), Н2— 0,01 % (фон — 0,0002 %) и минимумом О2— 15 % при фоне 20,6 %. Размеры линейных атмо-химических аномалий, как правило, превышают размеры месторождений в 3 — 10 раз и могут достигать размера 5 — 15 км х 0,2 — 0,8 км.
При сглаженном рельефе и отсутствии древесной растительности весь комплекс атмохимических исследований проводится на автомобиле. В зависимости от способов проведения атмохимических съемок пробоотбор и анализ газовых компонентов может осуществляться из приземной атмосферы (свободные газы), из верхнего горизонта рыхлых отложений (сорбированные газы), из водных источников (водно-растворимые газы) и из неглубоких скважин (свободные подпочвенные газы).
Метод может быть применен в различных ландшафтных обстановках при поисках рудных месторождений, выведенных на древнюю денудационную поверхность и перекрытых рыхлыми палеоген-четвертичными отложениями мощностью от 20—100 до 500 м.
Атмохимические поиски рудных месторождений не проводятся в условиях выхода рудоносного субстрата на современную дневную поверхность, т. к. в этом случае рационально применяются прямые литохимические поиски по вторичным остаточным ореолам рассеяния.
Широкое распространение при поисках получили газортутные съемки. Геохимическое сродство ртути с серой определяет ее принадлежность к числу халькофильных элементов и повышенные содержания в сульфидных минералах. Замечательное свойство ртути — высокая летучесть и способность восстанавливаться в гипергенных условиях до самородного состояния.
Газортутные ореолы установлены на многих рудных месторождениях в различных регионах (рис. 2.5.6). Подавляющее большинство нертутных сульфидсодержащих месторождений несут повышенные концентрации ртути, увеличивающие содержание ртути во вмещающих породах в 5 — 1000 раз, что является достаточным для формирования значимых газортутных ореолов. Содержание ртути в ореолах колеблется от n х 10-6 % до n х 10-4% в зависимости от минерального типа руд и количества ртути, находящегося в качестве примеси в минералах руд. Параметры ореолов также варьируют для разных типов руд.
По мощности и протяженности ореолы ртути соответствуют размерам рудных зон, иногда в 1,5 — 2 раза превышая их. Глубинность газортутного метода при поисках медных и свинцово-цинковых месторождений достигает 350 м, ртутных и сурьмяных — 400 м. Для накопления и сохранения аномальных паров ртути необходимо наличие рыхлых перекрывающих отложений. На развитие газовых ореолов в почвенном воздухе влияет характер рыхлых отложений. Наименее благоприятны щебенистые и торфянистые отложения, которые из-за сильной аэрации плохо хранят и накапливают пары ртути.
Рис. 2.5.6. Содержание паров ртути в почвенном воздухе над месторождением Николаевское (по С.Л. Воробьеву): 1 — риолитовые туфы; 2 — габбро-диориты; 3 — гранит-порфиры; 4 — известняки; 5 — песчаники, алевролиты; 6 — руды.
