Геохимические критерии оценки скарново-магнетитового оруденения Урала

Общая характеристика работы.

Состояние проблемы и актуальность темы. Высокая геологическая эффективность геохимических методов поисков и оценки месторождений полезных ископаемых различных рудно-формационных типов доказана многолетним опытом геологопоисковых и геологоразведочных работ и открытием с помощью этих методов большого количества крупных и уникальных месторождений в бывшем Советском Союзе и за рубежом. Однако, из-за сложности геологического строения и ограниченного набора элементов-индикаторов скарново-магнетитовых месторождений геохимические методы при поисках и оценке этих объектов проводились в очень ограниченном объеме. Традиционным методом поисков магнетитовых руд в России и за рубежом остаются аэромагнитные и наземные магнитные съемки, с помощью которых выявляются и оконтуриваются аномальные магнитные поля, детализируются и оцениваются их отдельные участки, зоны и локальные аномалии. При определении уровня эрозионного среза магнетитовых залежей, прогнозе оруденения на глубину и количественной оценке железных руд геохимические методы выступают на первый план. Разработка геохимических критериев поисков и оценки железорудных месторождений является важнейшей научно-практической задачей не только для Урала, ежегодно испытывающего дефицит в железорудном сырье порядка 15 млн. тонн, но и для других районов России и мира.

Цели и задачи исследований. Главной целью исследований явилось установление надежных геохимических критериев для оценки скарново-магнетитового оруденения в железорудных районах Урала. Для этого решались следующие задачи:

• изучение геохимического состава руд и первичных ореолов скарново-магнетитовых месторождений Урала для установления характерных элементов типоморфного комплекса;

• изучение геохимической зональности скарново-магнетитовых месторождений Урала для установления рядов зонального отложения химических элементов и выбора геохимических критериев для оценки уровня эрозионного среза и прогноза оруденения на глубину;

• количественная оценка скарново-магнетитовых месторождений Урала в метрике эталонных объектов.

Фактический материал. При выполнении работы автор использовала аналитические данные, полученные при региональных и поисковых литохимических съемках, проведенных в различных рудных районах Урала, и данные литохимического опробования керна поисково-разведочных и эксплуатационных скважин, пробуренных на скарново-магнетитовых месторождениях. В ходе исследования руд, первичных ореолов и геохимической зональности было изучено 20 месторождений Урала. Были отобраны пробы из дубликатов на приближенно-количественный спектральный и химический анализы магнетитовых руд. Пробы анализировались в аттестованных лабораториях (Центральная лаборатория Научно-производственного объединения "Уралгеология", г. Екатеринбург; Ново-Синеглазовская лаборатория Челябинской экспедиции, г. Челябинск; Центральная лаборатория ОАО "ММК") эмиссионным спектральным методом на 26-31 химический элемент и химическим анализом на железо общее, железо магнетитовое и серу. При выполнении работы были использованы данные порядка 15000 спектральных полуколичественных анализов литохимических проб и порядка 1000 химических анализов магнетитовых руд и первичных ореолов. Все метрологические характеристики спектральных и химических анализов соответствовали требованиям "Инструкции по геохимическим поискам рудных месторождений" (1983).

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

• Исследована, уточнена геохимическая зональность скарново-магнетитового оруденения Урала, выявлены устойчивые частные ряды зональности месторождений и установлен универсальный обобщенный ряд зональности скарново-магнетитового оруденения Урала.
• Выявлены и запатентованы устойчивые контрастные монотонные геохимические показатели зональности, позволяющие однозначно определять уровень эрозионного среза оцениваемого скарново-магнетитового оруденения и прогнозировать глубину распространения промышленных руд.

Практическая ценность работы определяется следующим:

• На основе разработанной методики количественной опережающей оценки проведена таксация 250 рудных пересечений скарново-магнетитовых месторождений Урала и с учетом полученных уровней эрозионного среза определены перспективы рудных объектов на глубину. Высокая точность оценок гипсометрических уровней скарново-магнетитового оруденения в метрике эталонных месторождений свидетельствует о надежности, эффективности разработанных геохимических критериев и возможности их широкого применения на однотипных скарново-магнетитовых месторождениях других рудных районов.
• Разработанная и запатентованная методика количественной геохимической оценки скарново-магнетитового оруденения и прогноза оруденения на глубину по единичным пересечениям апробирована на 14 месторождениях Урала. В 12 из 14 случаев получена хорошая сходимость опережающей количественной геохимической оценки с промышленными разведочно-эксплуатационными запасами по данным бурения многих десятков скважин.
• Получен патент N 2148844 "Способ определения уровня эрозионного среза" скарново-магнетитового оруденения.

Получено положительное решение о выдаче патента на изобретение по заявке N 2001112546/28 от 07.05.2001 "Способ количественной геохимической оценки магнетитового оруденения".