![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Цель исследований: совершенствование методики геохимических поисков месторождений благородных и цветных металлов и экспресс-оценка экологических последствий их освоения в условиях Северо-Востока РФ. В качестве объектов исследования планируется использовать крупнейший медно-молибден-порфировый Баимский узел (месторождения Песчанка, Находка и др.), золото-серебряные месторождения Охотского-Чукотского пояса и другие. Способ достижения цели: научное обобщение результатов разномасштабных поисковых и эколого-геохимических работ, выполненных коллективом за последние годы на перспективных объектах золото-серебряной, золото-кварцевой и медно-порфировой формаций в Чукотском автономном округе. Основные решаемые задачи: выявление закономерностей распределения основных и сопутствующих элементов в рудах, первичных ореолах и продуктах их выветривания в зоне гипергенеза на основе современных ГИС-технологий; определение форм нахождения элементов в рудах и продуктах их выветривания методами электронной микроскопии, микрозондового и рентгенофазового анализа и последовательных селективных экстракций; оценка процессов кислотного дренажа (статические и кинетические тесты), определение кислото-продуцирующего и нейтрализующего потенциала руд и вмещающих пород в комплексе с изучением состава рудничных и дренажных вод; изучение условий миграции и уточнение коэффициентов пропорциональности между продуктивностями (содержаниями) рудных элементов в зоне гипергенеза и коренном оруденении; создание типовых поисковых моделей основных минерально-промышленных типов месторождений золота и цветных металлов различной крупности применительно к ландшафтно-геохимическим условиям криолитозоны; оптимизации поисковых сетей, технологических схем пробоотбора, методов анализа и обработки информации на основе типовых поисковых моделей месторождений золота и цветных металлов.
Научное обобщение результатов разномасштабных поисковых и эколого-геохимических работ, выполняемых коллективом за последние годы на перспективных объектах золото-серебряной, золото-кварцевой и медно-порфировой формаций в Чукотском автономном округе. Установление закономерностей распределения основных и сопутствующих элементов в рудах, первичных ореолах и продуктах их выветривания в зоне гипергенеза на основе современных ГИС-технологий; определение форм нахождения элементов в различных типах загрязненных почв, в рудах и продуктах их выветривания инструментальными и экстракционными методами; оценка вероятности развития процессов кислотного дренажа при освоении рудных объектов, прогноз состава потенциальных дренажных вод; уточнение коэффициентов пропорциональности между продуктивностями (содержаниями) рудных элементов в зоне гипергенеза и коренном оруденении; создание типовых поисковых моделей основных минерально-промышленных типов месторождений золота и цветных металлов различной крупности применительно к ландшафтно-геохимическим условиям криолитозоны; оптимизации поисковых сетей, технологических схем пробоотбора, методов анализа и обработки информации на основе типовых поисковых моделей месторождений золота и цветных металлов.
В предшествующий период проведено обобщение результатов разномасштабных поисковых работ, выполненных коллективом, что позволило: разработать поисковые модели рудных районов, узлов и полей медно-молибден-порфирового типа оруденения; обосновать оптимальную плотность наблюдений при проведении литохимических съемок на разных стадиях ГРР; разработать и внедрить в практику экспресс-метод быстрого опоискования перспективных участков с переходом к горно-буровым работ в течение одного полевого сезона на основе использования портативных ЭД-РФА. Полученные результаты опубликованы в журналах (Николаев и др., 2016; 2015; 2013; 2010) и диссертационной работе (Сидорина, 2016). Обобщены результаты региональных съемок и детальных поисков в пределах рудных районов, узлов и полей крупнейших золоторудных месторождений Чукотки. Полученные материалы являются основой для создания поисковых моделей важнейших промышленных типов золотого оруденения на основе комплексирования геохимических методов с минералогическими и термобарогеохимическими исследованиями. Разработаны критерии определения принадлежности выявляемых геохимических аномалий к разным типам золотого оруденения на ранних стадиях поисковых работ (Николаев и др., 2016; 2013). Для решения задач в области экологической геохимии проведены обобщения полученных ранее данных о геохимических особенностях поведения рудных элементов в компонентах окружающей среды в районах развития медно-порфирового оруденения (Западная Чукотка). Первые результаты классифицирования вод водотоков по составу в зависимости от их локализации относительно рудных тел отражены в публикациях (Лубкова и др., 2015, 2014, 2013) и магистерской работе (Юхади, 2015). Результаты тестовых испытаний по определению форм нахождения рудных элементов в почвах представлены в тезисах докладов конференций (Yablonskaya et al., 2014; Лубкова и др., 2015), магистерской работе (Олейникова, 2014).
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Развитие методических основ прогнозно-поисковой и экологической геохимии (2016 г.) |
Результаты этапа: Проведенная оценка перспектив на выявление большеобъемных месторождений с благороднометалльной минерализацией жильно-прожилкового, прожилкового типов и оруденелых метасоматитов в карбонатно-терригенных образованиях в основных металлогенических зонах Западной Чукотки позволяет в первом приближении ранжировать их следующим образом: 1. Объекты для попутного извлечения благородных металлов 1-ой очереди - золото-медно-молибден-порфировые штокверковые месторождения Олойской зоны, имеющие высокие перспективы. При низких содержаниях благородных металлов (Au – 0.1-0.5 г/т, Ag – 1-5 г/т) обладают запасами в сотни тонн золота и тысячи тонн серебра. Промышленные кондиции основных компонентов (меди, молибдена) позволяют вести отработку месторождений открытым способом после создания инфраструктуры (в ближайшее время). Существует экономическое обоснование добычи и переработки золото- и серебросодержащих руд на месторождении Песчанка, наиболее крупном объекте в Олойской металлогенической зоне. 2. Объекты для вероятной отработки месторождений благородных металлов 2-ой очереди: - золото-серебряные жильно-прожилковые руды, ассоциированные с медно-молибден-порфировыми месторождениями Баимской зоны Олойского меднорудного пояса (месторождение Весеннее, проявление Туманное и др.). Имеют высокие перспективы вовлечения в промышленную отработку в ближайшее время вслед за созданием инфраструктуры и началом освоения медных объектов. При невысоких содержаниях благородных металлов (Au – 2-5 г/т, Ag – 50-200 г/т) обладают запасами до ста тонн золота (и более) и несколько тысяч тонн серебра. Промышленные кондиции основных компонентов позволяют вести отработку месторождений открытым способом, руды относительно легко обогатимы. Отработка в ряде случаев не требует создания дополнительной инфраструктуры (месторождения Песчанка, Находка и др.). Критерии выявления и оценки новых объектов разработаны и апробированы. Перспективы наращивания ресурсного потенциала этого типа оруденения в Олойской зоне высокие. - золото-кварцевые жильно-прожилковые проявления Анюйской зоны (фланги месторождения Каральвеем, проявления Алискеровского узла и др.). Имеют реальные перспективы вовлечения в промышленную отработку в связи с истощением запасов на месторождении Каральвеем. Ряд из них обеспечен уже созданной инфраструктурой вокруг месторождения. При невысоких содержаниях благородных металлов (Au – 1-2 г/т) мелких - средних запасах (5-20 т) руды характеризуются легкой обогатимостью. Промышленные кондиции основных компонентов позволяют вести отработку месторождений открытым способом на флангах месторождения Каральвеем уже в ближайшее время. Критерии выявления и оценки новых объектов разработаны и апробированы. Перспективы наращивания ресурсного потенциала этого типа оруденения в Анюйской зоне средние. - золото-серебряные прожилково-вкрапленные руды в карбонатно-терригенных образованиях Алярмаутского поднятия Анюйской зоны. Имеют промышленные перспективы вовлечения в промышленную отработку. При невысоких содержаниях благородных металлов (Au – 2-3 г/т, Ag – 100-500 г/т) имеют суммарный ресурсный потенциал около 100 тонн золота и около 10000 тонн серебра. Наименее изученные и не разведанные. По условиям залегания могут отрабатываться открытым способом, золото свободное, условия обогатимости предположительно средние. Для отработки требуется создание инфраструктуры, но расположены на небольшом расстоянии от г. Билибино. Критерии выявления и оценки новых объектов в стадии разработки. Перспективы наращивания ресурсного потенциала этого типа оруденения в Анюйской зоне средние. 2. Объекты для вероятной отработки месторождений благородных металлов 3-ой очереди: - серебро-золотые жильно-прожилковые, прожилковые и вкрапленные руды Охотско-Чукотского вулканического пояса. Имеют невысокие перспективы вовлечения в промышленную отработку в ближайшее время из-за отдаленности и отсутствия инфраструктуры. При невысоких содержаниях благородных металлов (Au – 0,5 г/т, Ag –200-650 г/т) обладают ресурсами до десяти тонн золота и тысячи тонн серебра. Промышленные кондиции основных компонентов не позволяют вести отработку месторождений даже открытым способом. Критерии выявления и оценки новых объектов разработаны и апробированы. Перспективы наращивания ресурсного потенциала этого типа оруденения в ОЧВП средние. В результате выполненных работ по второму направлению проведена разработка МВИ форм нахождения элементов в почвах методом селективных экстракций с РФА-ЭД окончанием с использованием портативного спектрометра (на примере NITON FXL 950). Полученные результаты РФА-ЭД селективных экстракций достоверно воспроизводятся высокоточными методами анализа ААС (спектрометр Contr AA 700) и ИСП-МС (масс-спектрометр ELEMENT 2 Thermo Finnigan). С использованием МВИ определены формы нахождения рудных и сопутствующих элементов в рыхлых отложениях золото-серебряного месторождения Весеннее и медно-порфирового месторождения Песчанка (Баимская рудная зона). Установлено, что ландшафтные условия формирования природных геохимических аномалий в почвах играют решающую роль в миграции и иммобилизации металлов. В горно-тундровых ландшафтах основными факторами условной иммобилизации металлов являются соосаждение с оксидами и гидроксидами железа (ферриформы), а также образование гипергенных минералов (для меди). В лесотундровых ландшафтах наличие тонкодисперсного материала и органического вещества, содействующего переводу элементов из ферриформ в менее прочно связанные подвижные формы, обуславливает более интенсивный вынос элементов. Дальнейшая миграция Cu, Zn, Mn в поверхностных водах происходит преимущественно в растворенной форме в виде свободных ионов и сульфатных комплексов, в водах, дренирующих золото-серебряное оруденение - также в виде карбонатных и фульватных (медь) либо гидроксокомплексов (цинк). Для свинца и железа содержание взвешенных и растворенных форм сопоставимо. Значительную роль в переносе взвешенных форм свинца, меди, цинка играет фактор соосаждения с гидроксидами железа, а также сорбционные взаимодействия. Полученные результаты характеризуют механизмы подвижности элементов в компонентах окружающей среды и будут использованы для оценки и прогноза эколого-геохимической обстановки при дальнейшем освоении территорий. | ||
2 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Развитие методических основ прогнозно-поисковой и экологической геохимии (2017 г.) |
Результаты этапа: В результате выполненных работ по этапу 2.1 получены оценки потенциала кислотообразования и выщелачивания металлов из пустых пород и руд перспективных объектов Северо-Востока РФ показывают, что в районах меднопорфирового оруденения существует высокая вероятность формирования кислых высокометальных дренажных вод, при этом разработка зон сульфидизации медных штокверков будет обеспечивать начало генерации кислотного стока уже в краткосрочном периоде. В целом дренажные воды длительное время могут сохранять околонейтральные значения pH, что обуславливает более низкий потенциал выщелачивания основных металлов. Вероятность генерации кислоты породами в районах золотосеребряных рудопроявлений, в связи с их значительно более низкой сульфидностью и высокой буферирующей емкостью, заметно ниже. Дренажные воды в условиях гидролиза натрий-содержащих силикатов и карбонатов будут характеризоваться нейтральными и слабощелочными pH и сверхнормативными содержаниями ряда элементов, подвижных в данных условиях (Al, Cu, Mo, Mn, V, W, а также As, Sb), что необходимо учитывать при разработке комплекса природоохранных мероприятий. | ||
3 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Развитие методических основ прогнозно-поисковой и экологической геохимии (2018 г.) |
Результаты этапа: В результате выполненных работ по этапу 3.1. разработаны критерии, позволяющие различать сходные по составу геохимические аномалии про- мышленных и непромышленных типов золото-серебряного оруденения: по составу и характеру корреляционных связей между рудными элемента- ми в потоках и вторичных ореолах рассеяния, по минералам-индикаторам, элементам-примесям в них, температурам гомогенизации, концентрации солей в ГЖВ. Установлена закономерная смена золото-серебряных типов минерализа- ции, зависящая от степени эродированности вулканоструктур Олойской зо- ны. Обоснована высокая вероятность выявления промышленных объектов с золото-сульфосольной минерализации «Купольского» типа в наименее эро- дированных вулканоструктурах Олойской зоны. Разработанные критерии использованы при интерпретации результатов работ в Баимском, Вукней- ском, Курьинском, Верхне-Олойском и др. рудных районах и узлах Западной и Центральной Чукотки, перспективных на золото-серебряное оруденение. Полученные данные послужили основой для рекомендаций государствен- ным и частным компаниям, ведущим поисковые и геологоразведочные ра- боты на территории Чукотского автономного округа. По разделу 3.2 показано, что в горнотундровом ландшафте основными меха- низмами иммобилизации меди являются осаждение с оксидами и гидрокси- дами железа и образование основных карбонатов и сульфатов, вклад кото- рых закономерно возрастает с увеличением валового содержания металла. В лесотундровом ландшафте вариации форм нахождения элементов в рых- лых отложениях в зависимости от состава оруденения проявлены слабо, что связано с увеличением содержания органического вещества, тонкодисперс- ного материала, вклада сорбционных процессов. Принципиальных различий в распределении меди по формам нахождения во вторичных ореолах, ассоциированных с пирит-халькопиритовыми руда- ми, для медно-порфировой штокверковой и эпитермальной жильной поли- металлической минерализации не выявлено; более половины меди в рыхлых отложениях представлено ее остаточной фракцией, содержание подвижных форм незначительно. Вторичные ореолы, приуроченные к зонам дробления с пирит-халькопиритовой минерализацией в алевролитах осадочного ком- плекса, характеризуются повышенным содержанием подвижных (сульфат- ных, карбонатных) и ферриформ меди, что указывает на большую интенсив- ность процессов выветривания в данных условиях. Для цинка и свинца фракционный состав соединений отличается высокой неоднородностью, однако основная масса металлов содержится в остаточ- ной фракции. Последняя резко преобладает во фракционном составе желе- за, свежеосажденные оксиды и гидроксиды которого являются основным иммобилизатором меди и сопутствующих элементов в рыхлых отложениях исследуемых месторождений и рудопроявлений. | ||
4 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Развитие методических основ прогнозно-поисковой и экологической геохимии (2019 г.) |
Результаты этапа: В результате выполненных работ по этапу 1.1. определены основные проблемы и предложены пути их решения для повышения эффективности мелкомасштабных региональных геохимических работ на Северо-Востоке РФ: • Выбор первоочередных объектов для проведения ОГХР-200 и составления ГХО-200 с учетом получения максимальной отдачи в рамках выделяемых лимитов госбюджетного финансирования; • Усиление роли детализационно-заверочных работ в составе ОГХР-200; • Комплексирование геохимических методов с геологическими, минералогическими, термобарогеохимическими и др. исследованиями; • Совершенствование методики и внедрение современных технологий в полевые геохимические исследования; • Повышение достоверности количественной оценки геохимических ресурсов; • Совершенствование нормативно-методической базы региональных геохимических работ и приведение ее с соответствие с запросами практики Главным фактором, сдерживающим прирост минерально-сырьевой базы регионов, являются низкие темпы проведения ОГХР-200 и ГДП-200. Площадь Чукотского АО - 721,5 тыс. км2. Объектами составления ГХО-1000 являются 12 листов М 1:1000000 (R-58,59,60,1; Q-57,58,59,60,1,2; P-59,60), ГХО-200 -241 лист М 1:200000. Составлено в соответствии с современными требованиями: ГХО-1000 - 10 листов, ГХО-200 - 15 листов (за последние 10 лет). Для составления ГХО-200 при нынешних темпах потребуется более 100 лет, что не соответствует принятой программе приоритетного развития Дальнего Востока РФ. Предложение: поскольку практически вся территория Чукотского АО (около 94%) покрыта литохимическими съемками по потокам рассеяния в М 1:200000, следует принять и внедрить в практику программу ускоренного составления ГХО-200 на комлекты из 6-8 листов по ретроспективным данным, имеющим удовлетворительное качество, что позволит завершить, в основном, программу мелкомасштабного геохимического картирования за период в 10 лет. Одновременно следует отказаться от существующей директивной увязки объектов (листов) для проведения ОГХР-200 и составления ГХО-200 с программой работ по созданию геологических карт М 1:200000 второго поколения (ГК-200/2) и планируемыми работами ГДП-200. Альтернативой является выработка самостоятельной стратегии опережающих геохимических работ, ориентированной на территории приоритетного развития (районы действующих и проектируемых предприятий горнодобывающей промышленности). Необходимым условием повышения эффективности является усиление роли детализационно-заверочных работ в составе ОГХР-200. Анализ геохимической изученности показывает, что выполненные в 90-е – нулевые годы ОГХР-200 из-за недостатка финансирования повсеместно страдают нарушением важнейшего принципа этого вида работ – заверки литохимическими съемками по вторичным ореолам рассеяния (сеть 500х100 -500х50 м) и поисковыми маршрутами всех перспективных «потоковых» аномалий. В этой связи требуется возврат к прежней практике с соответствующими объемами детализационно-заверочных работ (не менее чем на 10% площади листа). Примером высокой эффективности такого подхода являются работы, выполненные на Верхне-Олойской площади, выполненные компанией «Геохимпоиски». Для повышения эффективности ОГХР-200 необходимо комплексирование геохимических, геологических, минералогических, термобарохимических и др.методов исследования, что открывает дополнительные возможности для разбраковки геохимических аномалий по их принадлежности к перспективным (промышленным) и неперспективным (непромышленным) типам оруденения и повышает достоверность оценки прогнозных ресурсов оруденения. Дальнейшее совершенствование методики геохимических поисков и внедрение современных технологий в полевые геохимические исследования является важнейшим повышения эффективости работ. Здесь прежде всего следует отметить необходимость внедрения в практику полевых RFA-анализаторов нового поколения, использование которых эффективно как при поисках по потокам рассеяния, так и особенно при детализационно-заверочных работах. Методика поисков медно-порфирового оруденения с использованием RFA-анализаторов разработана на кафедре геохимии МГУ и применялась в масштабных работах в Баимском меднорудном районе Чукотки. Для решения задач по составлению карт районирования по условиям проведения геохимических поисков при ОГХР-1000 и ОГХР-200 необходимо внедрять в практику использование малых БПЛА. Опыт их применения для решения других задач свидетельствует, что существуют значительные резервы повышения эффективности геохимических поисков. Показано, что в горнотундровом ландшафте основными механизмами иммобилизации меди являются осаждение с оксидами и гидроксидами железа и образование основных карбонатов и сульфатов, вклад которых закономерно возрастает с увеличением валового содержания металла. В лесотундровом ландшафте вариации форм нахождения элементов в рыхлых отложениях в зависимости от состава оруденения проявлены слабо, что связано с увеличением содержания органического вещества, тонкодисперсного материала, вклада сорбционных процессов. Принципиальных различий в распределении меди по формам нахождения во вторичных ореолах, ассоциированных с пирит-халькопиритовыми рудами, для медно-порфировой штокверковой и эпитермальной жильной полиметаллической минерализации не выявлено; более половины меди в рыхлых отложениях представлено ее остаточной фракцией, содержание подвижных форм незначительно. Вторичные ореолы, приуроченные к зонам дробления с пирит-халькопиритовой минерализацией в алевролитах осадочного комплекса, характеризуются повышенным содержанием подвижных (сульфатных, карбонатных) и ферриформ меди, что указывает на большую интенсивность процессов выветривания в данных условиях. Для цинка и свинца фракционный состав соединений отличается высокой неоднородностью, однако основная масса металлов содержится в остаточной фракции. Последняя резко преобладает во фракционном составе железа, свежеосажденные оксиды и гидроксиды которого являются основным иммобилизатором меди и сопутствующих элементов в рыхлых отложениях исследуемых месторождений и рудопроявлений. | ||
5 | 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. | Развитие методических основ прогнозно-поисковой и экологической геохимии (2020 г.) |
Результаты этапа: За последние несколько лет получены новые данные, позволяющие заново оценить перспективы Олойской металлогенической зоны на золото-серебряное оруденение. Наиболее продуктивными в этом отношении являются крупнейшие наложенные мезозойские впадины Олойской зоны: Верхне-Кричальская (месторождение Клен и другие) и Нембондинская (недавно завершившимися работами выявлен ряд новых перспективных проявлений). В пределах Олойской зоны установлены три типа золото-серебряной минерализации: (1) плутоногенный, связанный с порфирово-эпитермальными системами, (2) вулканогенный, сопряженный с вулканоструктурами в наложенных впадинах мезозоид, (3) плутоногенный или вулканогенный, также развитый в наложенных впадинах, но демонстрирующий признаки как вулканогенной, так и плутоногенной минерализации. К первым относятся месторождения и проявления Баимской медно-рудной зоны и Мангазейской впадины. Ко вторым – проявления Нембондинской впадины, для которых намечается тренд увеличения роли серебряной минерализации в юго-восточном направлении. К третьим принадлежат месторождение Клен и эпитермальные проявления Кричальской впадины. В результате выполненных работ по этапу 1.1. определены основные проблемы и предложены пути их решения для повышения эффективности ОГХР-200 и ГДП-200 при поисках на территориях, благоприятных для развития золото-серебрчного оруденения. Необходимым условием повышения эффективности является усиление роли детализационно-заверочных работ в составе ОГХР-200. Основной вид детализационно-заверочных работ литохимические съемки по вторичным ореолам рассеяния (сеть 500х100 -500х50 м) и поисковые маршруты. Заверке подлежат все перспективные «потоковые» аномалии (обычно не менее чем на 10% площади листа). Примером высокой эффективности такого подхода являются работы, выполненные на Верхне-Олойской площади, выполненные компанией «Геохимпоиски». При проведении ГДП-200 оптимальные сети опробования при поисках золото-серебряного оруденения первых двух типов – 100х50-200х50 м, третьего – 100х20 м. Для повышения эффективности ОГХР-200 и ГДП-200 необходимо комплексирование геохимических, геологических, минералогических, термобарогеохимических и др.методов исследования, что открывает дополнительные возможности для разбраковки геохимических аномалий по их принадлежности к перспективным (промышленным) и неперспективным (непромышленным) типам оруденения и повышает достоверность оценки прогнозных ресурсов оруденения. Проведенные исследования процессов иммобилизации свинца в загрязненных почвах природными и техногенными материалами показали, что эффект иммобилизации, главным образом, связан с образованием внешнесферных комплексов свинца с оксидами железа и кремния, входящими в состав матрицы тестируемых материалов, а также с изменением физико-химических условий (понижением кислотности) в почвах при использовании отдельных реагентов. В интервале валовых содержаний свинца в почвах 500-5000 мг/кг при использовании реагента с силикатно-кальциевой с сульфидом матрицей возможный эффект иммобилизации подвижных форм достигает 50-95% (в условиях обработки почв 1М ААБ с pH 4.8). Экспериментальная исследования нейтрализующей способности породообразующих минералов класса силикатов (кварц, роговая обманка, микроклин, биотит, плагиоклаз), показали, что она не превышает 10 кг CaCO3/т, возрастая с увеличением площади реакционной поверхности. Полученные оценки в целом согласуются с отдельными фрагментарными данными, опубликованными ранее в литературе, и будут использованы для дополнения результатов стандартизованных геохимических статических тестов и моделирования формирования кислотного стока при освоении перспективных рудных объектов Северо-Востока России. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".