способ поисков рудных месторождений по микроамальгамам и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ поиска рудных месторождений по микроамальгамам, включающий отбор газовых проб из почвенного горизонта на поглощающую систему, представляющую собой золотой сорбент, с последующей десорбцией и определением ее содержания при различных скоростях прокачки отбираемых проб через сорбент, отличающийся тем, что отбор на каждой измеряемой точке проводят с пропусканием пробы последовательно через две части поглощающей системы со скоростью не более 5 л/мин через первую часть, состоящую из одного золотого сорбента, и с количеством золотых сорбентов во второй части, обеспечивающих прокачку со скоростью не более 1 л/мин через каждый из них, и по содержаниям накопленной ртути на сорбентах при различных скоростях прокачки судят о наличии рудных объектов на глубине.

2. Устройство для поиска рудных месторождений по измеряемым содержаниям ртути в микроамальгамах, включающее газоотборный колпак, соединенный через пылеулавливающий фильтр и трехходовой кран с фильтром-поглотителем ртути и поглощающей системой, представляющей собой золотой струнный сорбент, причем поглощающая система соединена с измерительным блоком ртутного фотометра и блоком питания, которые соединены между собой, а измерительный блок ртутного фотометра соединен с вакуумным насосом с регулируемой откачкой, отличающееся тем, что поглощающая система состоит из двух последовательно расположенных частей, соединенных через дополнительный трехходовой кран, причем первая часть состоит из одного золотого сорбента, а вторая содержит систему из, по крайней мере, двух золотых сорбентов, идентичных первому сорбенту и расположенных таким образом, что общий поток воздушной пробы распределяется между ними поровну.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к геохимическим методам поисков рудных объектов, а также может быть использовано для разбраковки геохимических аномалий, полученных другими методами.

Известен способ поиска рудных месторождений по микроамальгамам (см. А.С. СССР № 960703, приоритет от 23.09.82 г., кл. G01V 9/00), включающий выбор на каждой точке исследования 3^х-4^х смежных однородных площадок для пробоотбора, последовательную установку газоотборного колпака на каждую из площадок, отбор проб почвенного воздуха при различных, последовательно возрастающих скоростях пробоотбора, определение содержания паров ртути в отобранных пробах ртутным фотометром с золотым сорбентом и оценка присутствия рудных элементов на точке исследования по изменению содержаний ртути на точках при различной скорости пробоотбора.

Устройство для осуществления этого способа (см. там же) включает газоотборный колпак с пылеулавливающим фильтром, золотой струнный сорбент, вакуумный насос с регулируемой откачкой, измерительный блок-фотометр, блок питания, фильтр-поглотитель ртути и трехходовой кран. При этом блок питания подключен к блоку-фотометру и сорбенту.

В основу изобретения, обеспечивающего выполнение поисков рудных объектов, положено установленное существование на контакте двух геосфер - литосферы и атмосферы своеобразного геохимического барьера амальгамации, в котором аэрозоли ртути, образуя сплошной припочвенный слой, амальгамируют все мигрирующие из глубин парообразные элементы. Установлена зависимость поглощения амальгам с рудными элементами поверхностью золотого сорбента от концентрации рудных элементов в микроамальгамах.

При этом, чем более концентрирована амальгама, тем при больших скоростях прокачки воздушной пробы она сорбируется поверхностью золота, и, наоборот, чем сильнее разбавлена амальгама, тем хуже смачиваемость поверхности золота и ее поглощение при пробоотборе (см. там же).

Таким образом, в рассматриваемых способе и устройстве для его осуществления заложена реальная возможность поиска рудных объектов и по результатам ртутногазовой съемки отбраковывать рудные и нерудные аномалии.

Однако существенным недостатком известных способа и устройства (прототип), ограничивающим его широкое применение, является необходимость подбора для каждой исследуемой точки 3^х-4^х сближенных площадок, однородных по качеству пробоотбора и распределению ртути в почвенном горизонте (см. там же).

Но известно, что даже при контроле качества ртутногазовой съемки принимается соответствие результатов с расхождением в 2 раза, при этом вполне допускаются практически даже для близких точек большие расхождения (см. инструкцию по геохимическим методам поисков рудных месторождений. Москва, «Недра», 1983 г. Стр.137).

Таким образом, результаты измерения ртути при различных скоростях прокачки часто могут быть связаны не с различием в концентрации рудных амальгам, а с неоднородностью подбора точек и качеством пробоотбора.

Кроме того, подбор для каждой исследуемой точки 3 ^х-4^х однородных площадок пробоотбора требует существенных трудозатрат и реально выполним скорее при интерпретации уже выявленных рядовой ртутной съемкой отдельных аномалий.

Ставится задача повышения достоверности и упрощения способа поисков месторождений по микроамальгамам и создания устройства, обеспечивающего выполнение операций способа.

Указанная задача решается за счет того, что в способе поиска рудных месторождений по микроамальгамам, включающем отбор газовых проб из почвенного горизонта на золотой сорбент с последующей десорбцией и определением ее содержания при различных скоростях прокачки отбираемых проб через сорбент, отбор проб на каждой измеряемой точке проводят с пропусканием пробы через две последовательные системы сорбентов со скоростью не более 5 л/мин, через первую систему, состоящую из одного сорбента, и с количеством сорбентов во второй системе, обеспечивающих прокачку не более 1 л/мин, через каждый из них, и по содержаниям накопленной ртути на сорбентах при различных скоростях прокачки судят о наличии рудных объектов на глубине.

Устройство для поиска рудных месторождений по микроамальгамам включает газоотборный колпак, соединенный через пылеулавливающий фильтр и трехходовой кран с фильтром-поглотителем ртути и поглощающей системой, поглощающая система соединена с измерительным блоком и блоком питания, которые соединены между собой, а измерительный блок соединен с вакуумным насосом с регулируемой откачкой, причем поглощающая система состоит из двух последовательно расположенных частей, соединенных через дополнительный трехходовой кран, причем первая часть состоит из одного золотого сорбента, а вторая содержит систему из по крайней мере двух золотых сорбентов, идентичных первому сорбенту и расположенных таким образом, что общий поток воздушной пробы распределяется между ними поровну.

На Фиг.1 представлен возможный вариант устройства, обеспечивающего выполнение предлагаемого способа.

На Фиг.2 приведены результаты проверки эффективности предлагаемого способа и устройства для выявления и оценки рудных тел по амальгамам в почвенном воздухе.

Для осуществления указанного способа проводят следующие операции:

1. Устанавливают на исследуемой точке газоотборный колпак на почвенный горизонт.

2. Проводят отбор почвенной пробы в течение нескольких минут последовательно через обе части поглощающей системы со скоростью прокачки не более 5 л/мин. При этом через первый на входе сорбент прокачка происходит при общей скорости пробоотбора не более 5 л/мин и сохраняется при входе во вторую часть системы с разделением потока через отдельные сорбенты со скоростью прокачки не более 1 л/мин.

3. По окончании пробоотбора сбрасывают с золотых сорбентов путем их нагрева и измеряют ртуть, накопленную сначала на второй системе золотых сорбентов, а затем - на первой системе.

4. По результатам замеренных концентраций ртути судят о присутствии и содержании микроамальгам в почвенном воздухе.

Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит газоотборный колпак 1 с пылеулавливающим фильтром 2, фильтром-поглотителем паров ртути 3, первый трехходовой кран 4, первую систему золотых сорбентов 5, второй трехходовой кран 6, вторую систему золотых сорбентов 7, измерительный блок ртутного фотометра 8, блок питания 9 и вакуумный насос 10, с регулируемой откачкой.

Устройство работает следующим образом.

На I этапе компрессором через газоотборный колпак 1 и пылеулавливающий фильтр 2 отбирается почвенная проба со скоростью прокачки не более 5 л/мин через систему сорбентов 5 и не более 1 л/мин через каждый из 3-х сорбентов системы 7, при этом положение трехходовых кранов 4 и 6 обеспечивает поступление пробы в соответствии с описанным выше и далее - через измерительный блок фотометра в атмосферу.

На II этапе - положение крана 4 обеспечивает поступление атмосферного воздуха через ртутный фильтр 3 и систему сорбентов 5 и 7 в измерительный блок ртутного фотометра 8, при этом одновременно осуществляется нагрев сорбента 7 и десорбция ртути, накопленной на системе сорбентов 7 и ее измерение.

На III этапе - положение кранов 4 и 6 обеспечивают поступление атмосферного воздуха через ртутный фильтр 3, систему сорбентов 5 непосредственно в измерительный блок ртутного фотометра 8, минуя систему сорбентов 7, при этом одновременно осуществляется нагрев сорбента 5, десорбция ртути с него и ее измерение.

В указанном устройстве отбор воздуха с постоянной скоростью не более 5 л/мин обеспечивается компрессором, а различные скорости прохождения воздушного потока в системах сорбентов 5 и 7 обусловлены увеличением числа каналов, содержащих золотые сорбенты, в системе 7.

При этом одновременно обеспечиваются равные условия суммарного поглощения, зависящего от площади поверхности золота в системах сорбентов 5 и 7.

Таким образом, на каждой измеряемой точке накопление на сорбенте 5 связано с присутствием обогащенных рудных амальгам, а накопление на системе сорбентов 7 в основном с разубоженными, вплоть до чистой ртути амальгамами, которые проскакивают через сорбент 5.

По соотношению измеренных концентраций делается вывод о присутствии или отсутствии рудных амальгам на точке измерения.

Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемое изобретение обеспечивает большую достоверность измерений при существенно меньших трудозатратах.

Практически по выполнению операций он соизмерим с рядовой ртутно-газовой съемкой, но существенно повышает возможность выявления рудных аномалий. Кроме того, существенно сокращаются (минимум в 2 раза) трудозатраты и время пребывания на точке съемки.

Общая скорость пробоотбора на точке выбирается исходя из количества сорбентов во второй системе и ограничении скорости прокачки не более 1 л/мин, через каждый. При этом прокачка через первый сорбент не должна превышать 5 л/мин.

Прокачка со скоростью более 1 л/мин через каждый из сорбентов второй системы приводит к потере амальгам, не обогащенных рудными элементами.

Прокачка со скоростями более 5 л/мин через первый золотой сорбент приводит к существенным потерям даже обогащенных рудными элементами амальгам (см. Анищенко А.З. и Кирикилица С.И. «Методические рекомендации по эксплуатации полевых станций типа «Ореол». Симферополь, 1979 г., с.36).

После отбора пробы последовательно измеряют ртуть, накопленную на каждой из систем сорбентов, и по различию измеренных концентраций ртути судят о наличии рудных месторождений.

Предлагаемый способ лишен недостатков, присущих прототипу, так как на каждой точке осуществляется один пробоотбор и нет необходимости поиска 3^х-4^х однородных площадок на точке исследований.

На Фиг.2 показаны результаты испытания разработанного способа и устройства на золотом месторождении с известным расположением рудных тел. Приведены данные по распределению содержаний ртути в почвенном воздухе по профилю, пересекающему рудное тело с шагом отбора 20 м амальгам ртути с рудными элементами и без них.

Работы выполнялись следующим образом:

1. На каждой точке устанавливали газоотборный колпак на почвенный горизонт.

2. Проводили отбор почвенной пробы со скоростью 3 л/мин через две части системы сорбентов, в каждой из которых прохождение пробы над золотом осуществлялось с различными скоростями - 3 л/мин через первую часть и 1 л/мин через каждый сорбент второй части.

3. После окончания прокачки последовательно измеряли ртуть, накопленную на каждой из систем сорбентов для данной точки измерения.

Как следует из приведенных графиков, показывающих распределение амальгам, положение рудного тела уверенно выделяется только по обогащенным амальгамам. Одновременно предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволят повысить достоверность интерпретации результатов за счет получения информации об общем распределении ртути на исследованном профиле.

Таким образом, предлагаемый способ является более эффективным и достоверным для выявления и локализации рудных тел по сравнению с прототипом.