Геохимические и термодинамические модели жильного гидротермального рудообразования

Рис. 5.2. Методика полевого опробования и последующей подготовки проб

Нами разработана методика исследования детальных структур первичных ореолов: отбор сплошной полосы ориентированных монолитов вмещающих гранитов с последующим разделением их на отдельные пробы - длина разреза 2-3 метра, шаг опробования 2-5 см [Борисов, Горева, 1994; Borisov et al., 1995]. Разрезы отбирались вкрест простирания жильных тел по стенкам квершлагов или рассечек штреков, реже по кровле выработок (рис.5.2).

Первые два методических разреза были опробованы шагом 2 см (разрезы 1 и 2 на рис.5.3, также рис.5.6 и 5.8). Последующая математическая обработка геохимических данных (дискретизация на равномерный шаг опробования, которая была необходима для корреляционного анализа, и метод скользящего окна) показала, что полезная информация не будет пропущена при увеличении шага опробования до 5-7 см. Поэтому большинство разрезов были опробованы средним шагом 5 см, т.е. плотность опробования составляет в среднем 35-45 проб на 2 метра разреза. Последовательность камеральной обработки ориентированных монолитов вмещающих пород включала в себя: измерение и макроскопическое описание, разделение монолитов на отдельные пробы на камнерезном станке (все пробы идут подряд, см. рис.5.2), отбор материала для ориентированных шлифов и образцов. Масса первичных проб составляла 0.4-1.5 кг. После дробления до фракции <3 мм пробы квартовались и доводились по массе до 100 г. Проба данной массы истиралась на вибрационном истирателе в полевых условиях. Подготовленные пробы проанализированы методом эмиссионного спектрального количественного или приближенно-количественного анализа в Бронницкой геолого-геохимической экспедиции ИМГРЭ и частично влаборатории кафедры геохимии МГУ. Данные о валовых составах жильного материала, в точках взятия разрезов, получены методом ренгено-спектрального анализа сборных проб жил¹⁵ (кафедра геохимии МГУ). Образцы, отобранные в разрезах, составляют также основу для измерения фильтрационных свойств среды, которые мы начали проводить в 1995 г. совместно с Шмоновым В.М. (ИЭМ РАН) [Shmonov et al., 1996].

Рис. 5.3. Схема расположения исследованных разрезов на месторождениях Садонского рудного района

В настоящее время мы располагаем результатами исследования 24 разрезов на нескольких гипсометрических уровнях восьми полиметаллических рудных тел¹⁶. Общий объем первичных данных составляет - более 1200 анализов на рудные и сопутствующие элементы (вмещающие породы и жилы), 580 шлифов и аншлифов, 130 образцов. Часть разрезов на интервале 2-20 м опробованы методом пунктирной борозды с шагом 0.5 и 1.0 м. В первый круг обработки включены данные по трем элементам - Pb, Zn, Cu, составляющим 72 выборки. На рисунке 5.3 приведена схема расположения разрезов для исследованных рудных тел. Разрезы распределены по месторождениям неравномерно (Холст - 11, Архон - 4, В. Згид - 9), но они характеризуют лежачие и висячие бока рудных тел на различных горизонтах как в областях промышленного оруденения, так и в областях выклинивания рудных жил. Большая часть разрезов отобраны по жиле Вертикальной (9 разрезов на 3-х горизонтах, Холст) и жиле Восточной (7 разрезов на 4-х горизонтах, В. Згид) (см. рис.5.3). Геологические схемы месторождений были приведены на рисунке 5.1.

Отдельно отбирались пробы для определения фоновых содержаний элементов во вмещающих гранитах на максимально возможном удалении от рудных тел. Обычно такая проба представлена 10-15 сколками породы общей массой до 5-7 кг, отобранными на 5-10 метровых интервалах горных выработок. Фоновые содержания, определенные по 4-м пробам с разных горизонтов рудника Холст, составили: Zn - 0.0040.0005%, Pb - 0.0030.0003%, Cu - 0.0020.0003%.

Все анализы разных лет (1989, 1991-1995 гг.) приведены к единой выборке введением множителей, корректирующих систематические погрешности. Анализы внесены в базу данных (реализация в Excel 5.0 для Windows) и обрабатывались по комплексу программ (дискретизация содержаний элементов на единый шаг опробования, метод скользящего окна, корреляционный анализ, построение графиков распределений, трендов, анализ автокорреляционных функций и другие).

¹⁵ Сборная проба жилы - проба массой до 10 кг, отобранная по всему интервалу жилы у точки начала опробования разреза по вмещающим породам. Проба представлена 15-20 сколками жильного материала. После дробления проба квартовалась и истиралась.
¹⁶ В полевых сезонах 1997-1999 гг. опробованы новые 10 разрезов.