Прогнозно-геологические работы масштаба 1:50 000

Должны включать такие виды исследований, комплекс которых в пределах потенциально урановорудных узлов, выделенных на предыдущем этапе исследований, позволяет оконтурить рудные ноля и месторождения. Ряд признаков урановорудных районов и узлов, например геохимическая специализация территории, не имеет значения при прогнозировании рудных полей и месторождений. Значение некоторых других признаков резко увеличивается — это проявленность потенциально урановорудных эпигенетических процессов, наличие атмогеохимических ореолов элементов с малой миграционной способностью, гидрогеохимических ореолов, аномалий распределения урана и его спутников. Наконец, значение геолого-структурных факторов меняется и конкретизируется — вместо потенциально рудоконтролирующих структур необходимо выделять потенциально рудовмещающие.

Масштаб ожидаемого оруденения не находится в прямой зависимости от масштаба рудовмещающей геологической структуры. Так, для рудных полей гидротермальных месторождений нередки примеры локализации одних месторождений в мощных тектонических зонах длиной в десятки километров, а других, аналогичных по генезису, — в оперяющих структурах подобных разломов длиной лишь в первые километры.

Значение геолого-структурных и литологических факторов при прогнозировании месторождений различных типов неодинаково. Для гидротермальных месторождений состав рудовмещающих пород часто является дезориентирующим фактором при прогнозировании, так как рудообразующие процессы обычно инвариантны к литотипам пород. Для гидрогенных и диагенетически-осадочных месторождений литологический фактор, наряду со стратиграфическим, нередко оказывается ведущим.

Основной задачей крупномасштабного прогнозирования является не только выделение благоприятных для оруденения структур и формаций, но и определение в их пределах зон наиболее вероятной локализации руд. Положение таких зон (геохимических ловушек) может определяться:

• • литогеохимическими барьерами, т. е. контактами различных в геохимическом отношении пород;
• • окислительно-восстановительными или щелочно-кислотными барьерами, обусловленными изменением химизма рудообразующих растворов;
• • термодинамическими барьерами, связанными с изменением температуры, давления или химической активности компонентов рудообразующих растворов;
• • барьерами проницаемости на границах блоков пород с различной тектонической нарушенностью.

При формировании урановых месторождений любого генезиса процессами рудообразования захватываются объемы недр, значительно превышающие те, в которых в конечном итоге оказываются локализованы рудные залежи. Следы воздействия этих процессов на горные породы могут быть проявлены в геохимических и геофизических полях, и характерные градиентные зоны таких полей могут служить признаками месторождений.

Таким образом, при крупномасштабном прогнозировании необходимо располагать геологической, геофизической и геохимической информацией, позволяющей осуществить комплексную интерпретацию материалов и выделить возможно более ограниченные по площади участки для последующего детального опоискования. Последнее особенно важно при проведении глубинных поисков слепого и слабо проявленного оруденения с применением дорогостоящих технических средств.

Ландшафтно-геохимическое и специализированное геолого-структурное картирование в масштабе 1:50 000 имеет тс же цели и использует тот же набор методов. что и аналогичные работы масштаба 1:200 000, с отличиями, обусловленными разной детальностью. При этом исходная геофизическая основа (магнитные и гравиметровые карты) не должна быть по масштабу мельче составляемой прогнозной карты. Ландшафтно-геохимическое картирование должно выполняться с детальностью, достаточной для последующего проектирования методики поисковых работ. Геолого-структурное картирование должно проводиться таким образом, чтобы по его материалам создавалась возможность анализа геохимических и геофизических полей и интерпретации их градиентных зон.

Радиометрические исследования ориентированы прежде всего на получение общей картины радиометрического ноля. Выделение локальных аномалий как поискового признака месторождений не является целью работ. Такие аномалии могут выявляться и служат при этом дополнительным фактором прогнозирования, но их отсутствие не должно рассматриваться как отрицательный фактор.

Радиометрическим полям в районах развития месторождений свойственны высокая изменчивость и частое чередование положительных и отрицательных значений в локальной составляющей по тренд-анализу. Области положительного локального поля могут интерпретироваться как участки относительного привноса урана или сохранения его первичного распределения, области отрицательного поля — как участки выноса урана. Для многих месторождений характерно расположение в пределах градиентных зон взаимоперехода положительных и отрицательных значений полей.

На рис. 3.3.1 показан фрагмент геологической карты района развития гидротермальных урановых месторождений с нанесенными изолиниями локальной составляющей радиометрического поля по тренд-анализу. Район полностью перекрыт рыхлыми отложениями мощностью до 10 м и более и изучался поисковым бурением по сети 4 скважины на 1 км², по данным каротажа которых отстраивались значения радиометрического поля. При этом ни одной из скважин нс было вскрыто радиометрических аномалий, отвечающих непосредственно ореолам рассеяния месторождений. Однако, как видно из рисунка, положение практически всех месторождений определяется градиентными зонами положительных и отрицательных значений локальной составляющей радиометрического поля. Не все такие зоны оказались в дальнейшем отвечающими положению месторождений, однако все месторождения совпали с градиентными зонами, а небольшая площадь последних позволила целенаправленно и с высоким эффектом осуществить поиски.

Сравнение распределений может производиться визуально, с построением гистограмм или статистической обработкой результатов методами математической статистики по критериям V и S¹. В случае значимых отличий распределений полуколичественной оценкой концентрации элемента в процессе может служить разность медианных значений по сравниваемым гистограммам.

Геохимические исследования при прогнозных работах масштаба 1:50 000 должны быть направлены на выявление признаков рудных полей и месторождений. Содержание этих признаков различно для разных методов исследований, особенностей изучаемых геохимических полей и сети наблюдений. Для выяснения геохимической специализации эпигенетических локальных процессов производится сравнение распределений элементов, но выборкам пород, где наличие таких процессов определено петрографическими методами, с их распределениями в породах, фоновых по отношению к таким процессам. При выявлении эпигенетических процессов по различным породам и недостаточной представительности соответствующих выборок сравнение может осуществляться по содержаниям, нормированным на кларк пород.

Литогеохимические исследования при работах масштаба 1:50 000 направлены на выяснение геохимической специализации потенциально урановорудных локальных эпигенетических процессов. Количественное решение подобной задачи требует очень большой соответствующей информации, обеспечить которую обычно можно только на стадиях поисков и оценочных работ. Однако на прогнозно-поисковой стадии возможно полуколичественное ее решение.

Рис. 3.3.1. Карта гидротермального уранового месторождения эйситовой формации с данными математической обработки результатов гамма-съемки по скважинам поискового бурения. (Покров рыхлых отложений снят). По С. С. Наумову и В. В. Красных:

• 1 -углеродисто-кремнистые сланцы: 2 — кислые и средние вулканиты: 3 — базальтоиды:
• 4 — диабазы; 5 граниты; 6 разломы (а) и контакты пород (б): 7 — изолинии локальной составляющей радиометрического поля в пА/кг: а — положительного значения: б — отрицательного значения: 8 — проекция положения рудных залежей

Атмогеохимическими исследованиями при работах масштаба 1:50 000 можно для некоторых типов оруденения устанавливать ореолы рудных полей и отдельных крупных месторождений. Для всех типов месторождений, залегающих на глубинах в первые десятки метров от уровня опробования, может оказаться эффективным эманационный трековый метод. Для месторождений, связанных с окислительно-восстановительным барьером, активным в современную эпоху, целесообразно применение углеводородной газовой съемки. При наличии оруденения в разрушающихся зонах с сульфидной минерализацией может быть эффективной газово-ртутная съемка и т. д.

Карты распределения газов (в однотипной геохимической обстановке) строятся в виде изолиний концентрации. Их анализ выполняется путем сравнения с геолого-структурными картами.

Гидрогеологические исследования в масштабе 1:50 000 позволяют выделять гидрогеохимические ореолы рудных полей. Определяется содержание урана и тяжелых металлов, газовых компонентов и показателей химизма вод (pH, Eh) в водных пробах естественных и искусственных водных источников в одном гидродинамическом типе вод. Выделение аномальных концентраций элементов производится средствами математической статистики по химическим типам вод.

Интерпретация выделенных аномалий производится на качественном уровне, путем сравнения условий локализации и интенсивности ореолов с элементами геологического строения и с обязательным учетом динамики опробованных водоносных горизонтов.

Минералого-петрографические исследования при прогнозных исследованиях масштаба 1:50 000, кроме задач, однотипных с задачами предыдущих исследований, должны выделять участки развития потенциально урановорудных эпигенетических изменений пород.

На основе минералого-петрографического картирования составляются выборки фоновых и измененных пород, по которым определяется геохимическая специализация процессов, как это было отмечено раньше.

Важным дополнительным методом определения урановой геохимической специализации слабопроявленных локальных эпигенетических процессов может быть метод осколковой радиографии.

Результатом исследований является карта всех обнаруженных типов эпигенетических изменений пород с указанием их геохимической специализации. При этом определение формационного тина локальных изменений по-прежнему в большинстве случаев невозможно; следует указывать тип и химизм процесса (например, низкотемпературный магнезиальный метасоматоз или зона вторичного глеевого восстановления и т. п.).

Выделение потенциально урановорудных полей в качестве участков для поисков производится на основе комплекса получаемой информации. Многочисленные методы формализации этой задачи и се решения с помощью ЭВМ могут быть корректными только при использовании для решения задачи достаточно узкой, детально разработанной модели рудообразования в строго оговоренных геологических условиях локализации оруденения и однообразных геохимических условиях поисков. Формализации на основе какого-то обязательного перечня свойств, выделенных на ограниченном круге объектов, чаще всего ведут либо к такому широкому диапазону условий, что не достигается приемлемая степень локализации, либо теряют геологический смысл и, следовательно, прогнозные возможности.

Прогнозирование рудных полей каждого конкретного гсолого-гснстичсского типа имеет свои особенности. Общим для всех типов эпигенетического оруденения является приуроченность его к градиентным участкам геофизических и геохимических полей, участкам развития локальных эпигенетических изменений пород и связь с атмои гидрогеохимическими ореолами.

На прогнозной карте показываются участки распространения признаков, лежащих в основе прогноза, и геологические структуры, контролирующие локализацию этих признаков. Размер выделяемых поисковых участков определяется степенью локализации этих признаков и структур, которую мы можем достигнуть в данном масштабе применявшимися методами исследований.