Oznaki niegeologiczne
PRZESŁANKI i OZNAKI WYSTĘPOWANIA RUD METALI
-pośrednie i bezpośrednie -
-geologiczne i niegeologiczne -
Anomalie geofizyczne Wietrzeniowe zmiany na wychodniach
Metasomatyczne zmiany okołorudne
Aureole rozproszenia Przesłanki i oznaki mineralogiczne
METODY POSZUKIWAŃ ZŁÓŻ RUD METALI
- badanie przesłanek i oznak -
- pośrednie i
bezpośrednie -
Kartowanie mineralogiczne
(przesłanki i oznaki mineralogiczne)
Studia historyczne itp.
(oznaki niegeologiczne)
Metody
geofizyczne
(anomalie geofizyczne)
Kartowanie
geologiczne
powierzchniowe &
wgłębne
(wychodnie, aureole rozproszenia i
metasomatyczne)
Metody geochemiczne, szlichowe
itp.
(aureole rozproszenia)
WIETRZENIOWE ZMIANY NA WYCHODNIACH
siarczki metali
a
uwodnione siarczany pierwiastków skałotwórczych (gips +
melanteryt, jarosyt, epsomit, halotrychit, copiapit)
piryt, pirotyn i markasyt FeS
a
goethyt i lepidokrokit FeOOH (limonit)
chalkopiryt i bornit CuFeS
a
malachit i azuryt Cu(OH)CO, chryzokola Cu(OH)SiO, FeOOH
chalkozyn i kowelin CuS
a
kupryt i tenoryt CuO, miedź rodzima Cu
sfaleryt ZnS
a
smithsonit ZnCO, hemimorfit Zn(OH)SiO
galena PbS
a
cerusyt PbCO, wanadynit PbClVO
skutterudyt i saffloryt CoAs, smaltyn (Co,Ni)As
a
erytryn Co[AsO]•H
2
O (kwiat kobaltowy)
nikielin, chloantyt i rammelsbergit NiAs
a
annabergit Ni[AsO]•H
2
O
magnetyt FeO
a
hematyt FeO (martyt), goethyt i lepidokrokit FeOOH (limonit)
rodochrozyt MnCO i rodnonit CaMn[SiO]
a
piroluzyt MnO, psylomelan (Ba,Mn)(O,OH)MnO
uraninit UO
a
uranofan (HO)Ca[UO][SiO]•H
2
O, autunit Ca[UO][PO]•H
2
O
PSEUDOMORFOZY & RELIKTY
BARWNE NALOTY:
Zn,Pb
/
Mn /
Ni,Cu,U
/
Cu
/
U,W,As
/
Fe
/
Fe,As
/
Co
METASOMATYCZNE ZMIANY OKOŁORUDNE
Oskarnowanie u
Fe, Cu, Zn, Pb, Sn, W, Mo
Grejzenizacja u
Sn, W, Mo, Be
Albityzacja u
Nb, Ta, REE, U
Feldszpatyzacja u
Cu, Mo
Okwarcowanie u
Cu, Au
Argilityzacja u
Cu,
Zn, Pb, Au, U
Chlorytyzacja, Serycytyzacja u
Cu, Zn, Pb, Au
Propylityzacja u
Au, Ag, Cu, Zn, Pb
Dolomityzacja u
Zn, Pb
Hematytyzacja u
U
strefowość zmian:
•pozioma i pionowa
•prosta lub teleskopowa
AUREOLE ROZPROSZENIA
•geochemiczne
•mineralogiczne
•metali i minerałów kruszcowych
(w tym nieprzemysłowych)
•niemetali (F, Ba, B, Cl, J)
•tło planetarne (klark)
•tło i anomalie regionalne
(tow. jednostkom metalogenicznym)
•tło i anomalie lokalne
(tow. poszczególnym złożom)
PIERWOTNE
WTÓRNE
Strefy w sąsiedztwie złoża o anomalnej
(podwyższonej
kilka-kilkaset
razy
w
stosunku do tła) zawartości składników
rudy
AUREOLE ROZPROSZENIA
- pierwotne -
•dodatnie (doprowadzenie pierwiastka)
•ujemne (odprowadzenie pierwiastka)
•proste (proces jednostadialny stopniowy spadek zawartości pierwiastka, prosty kształt)
•złożone (proces wielostadialny lokalne wzbogacenia i strefy płone, kształt zróżnicowany)
wokół złóż magmowych, w następstwie stopniowej krystalizacji i
grawitacyjnego
rozfrakcjonowania stygnącego stopu
wokół złóż pomagmowych, w następstwie infiltracji (rzadziej dyfuzji)
roztworów kruszconośnych w otaczające skały
strefowość okruszcowania:
•pozioma i pionowa
•prosta (a) lub teleskopowa (b)
AUREOLE i POTOKI ROZPROSZENIA
- wtórne -
utworzone w wyniku wietrzenia i/lub erozji wychodni złoża (powierzchniowe
lub przypowierzchniowe), mogą tworzyć się współcześnie
MECHANICZNE (eluwialne = rezydualne, deluwialne, proluwialne, aluwialne,
lateralne, soliflukcyjne, postglacjalne, eoliczne) - przemieszczenie minerałów
pierwotnych, odpornych na wietrzenie, oraz wtórnych produktów rozpadu minerałów
nieodpornych
u
Au, Sn, W, Ti, Ce
LITOGEOCHEMICZNE (w skałach pierwotnych, zwietrzelinie, glebie) - wyługowanie
podatnych na wietrzenie składników rudy, a następnie ich wytrącenie się z roztworów (także
adsorpcja przez minerały ilaste lub materię organiczną) u
Cu, Zn, Mo, Mo, Ni, Co, U
ATMOGEOCHEMICZNE (gazowe) - gazy i emanacje w powietrzu nad złożami rud
•aureole radonu (rozpad promieniotwórczy) i helu u
U
•pary rtęci u
Hg
•H
2
S, SO
2
, CO
2
, J, aerozole metali (As, Sb, porfiryny) u
Cu, Zn, Pb, Ni
(siarczki)
>
Cr, Ti
(tlenki)
AUREOLE i POTOKI ROZPROSZENIA
- wtórne -
HYDROGEOCHEMICZNE
(wodne) -
obszar
występowania
wód powierzchniowych
i
podziemnych, które wskutek zetknięcia ze złożem cechują się podwyższoną zawartością
jonów metali
2-
oraz
SO
4
,
podwyższonymstosunkiem
2-
SO
4
:
Cl
oraz
podwyższoną
kwasowością (niskie pH) u
Zn, Mo, Ag, U & produkty rozpadu
(wśród towarzyszących
niemetali:
B, F, He
)
BIOGEOCHEMICZNE - w popiołach roślin pobierających wodę oraz sole mineralne (wraz z
dobrze przyswajalnymi metalami) z gleb na wychodniach lub aureolach u
Zn, Mn, Mo
(w
liściach)
, Cu, Ag
(w korzeniach)
, Pb, Cd, Ni, Co, Se, Sb, Hg, Li, Cs, Cr, U, Au, Pt
GEOBOTANICZNE - bujny rozrost lub choroby określonych gatunków roślin, rośliny
wskaźnikowe (indykatory) np. fiołek galmanowy
METODY GEOCHEMICZNE
Badania pierwotnych i wtórnych aureoli rozproszenia (gł. metalometryczne)
+
kontrolne badania geologiczne (często z wykonaniem robót górniczych)
METODY
LITOCHEMICZNE
(badania aureoli litogeochemicznych i
mechanicznych w glebach, zwietrzelinie, aluwiach oraz podłożu skalnym)
a. Opróbowanie punktowe z uwzględnieniem zmienności makroskopowej skał
-powierzchniowe (wzdłuż linii profilowych lub regularnej siatki)
-wgłębne (z otworów wiertniczych, w określonych interwałach)
b.Analiza chemiczna, często w laboratoriach polowych (gł. szybka i tania metoda spektralna +
atomowo-absorpcyjna, kolorymetryczna i inne)
c.Interpretacja wyników (mapy i model statystyczny) tło geochem. i koncentracje anomalne
Typ badań
Gęstość opróbowania
Zakres
analizy
Skala mapy
Przeglądowe
Regionalne
• 10-15 / km
2
• co 200-500 m
w profilach co 1-2 km
wszystkie
metale
1 : 100 000 -
1 : 200 000
Lokalne
• 20-40 / km
2
• co 50-100 m
w profilach co 0,5-1 km
1 : 25 000 -
1 : 50 000
Szczegółowe
w siatce 100 • 5-20 m (z
lokalizacją geodezyjną)
wytypowane
metale
1 : 2 000 -
1 : 10 000
METODY GEOCHEMICZNE
w ciekach,
METODY HYDROCHEMICZNE
(badania
aureoli
hydrogeochemicznych źródłach, studniach, wierceniach i wyrobiskach
górn.)
a. Opis warunków hydrogeologicznych
-rodzaj skał wodonośnych
-kierunki spływu
-wydajność przepływu
b. Pobranie i analiza próbek wody (0.5-1 dm
3
)
-własności fizyczne wody (temperatura)
-skład chemiczny i wskaźniki hydrochemiczne (SO
4
i metal : mineralizacja ogólna)
-charakter osadu
-geneza wody
METODY ATMOCHEMICZNE (badanie aureoli atmogeochemicznych) - opróbowanie w
otworach wiertniczych, wkopach i naturalnych zagłębieniach terenu, rzadko przy powierzchni;
sporadycznie analiza próbek lotniczych (z wys. do 100 m) i zdjęć satelitarnych
METODY BIOCHEMICZNE
i
GEOBOTANICZNE (badanieaureoli
biogeochemicznych
i geobotanicznych)
a.Rozpoznanie flory badanego obszaru (wytypowanie indykatorów)
b.Wykonanie map botanicznych
c.Określenie litologii podłoża i warunków hydro(geo)logicznych
d.Analiza popiołu z określonych części wytypowanych roślin (próbki 0.5-1 kg)
METODY SZLICHOWE
Badanie aureoli wtórnych typu mechanicznego
SZLICH = koncentrat minerałów ciężkich (>2.8
g/cm
3
= ciężar kwarcu) wydzielony z utworów
luźnych; w jego skład wchodzą metale
rodzime (
Au
), minerały kruszcowe (
Fe, Ti, Cr,
Sn, W, Nb, Ta, Zr, Ce
+
Hg, Sb, Mn
), granaty i
minerały ciemne
1.Przygotowanie szlichu w terenie
systematyczne opróbowanie wzdłuż cieków lub pokryw
zwietrzelinowych (próbki 12-15 kg)*
przemycie wodą (w specjalnych miskach lub
korytkach)
wstępna analiza terenowa określenie kierunku
dalszych prac
poszukiwawczych
2.Laboratoryjne określenie składu fazowego
(analiza
sitowa, separatory magnetyczne i elektryczne, ciecze
ciężkie, analiza mineralogiczna i chemiczna)
3.Konstrukcja mapy szlichowej i interpretacja
wyników
*
dna dolin + zbocza; miejsca spadku energii transportu (wnętrza
zakoli, ujścia rzek, podnóża progów lub wydm); z powierzchni terenu i
wkopów
Rudy = duży ciężar właściwy, wysoka przewodność elektryczna (zwł. siarczków),
niska pojemność cieplna, niekiedy magnetyczność lub promieniotwórczość
GRAWIMETRYCZNE u
Fe, Cr, polimetale
(bogate rudy masywne)
MAGNETYCZNE u
Fe
(magnetyt),
Fe-Ti-V
(tytanomagnetyt),
Cr
(chromit),
Ni-Cu
(pirotyn)
ELEKTRYCZNE u
Cu, Zn-Pb
(rudy siarczkowe)
RADIOMETRYCZNE u
U, REE-Th
+
Nb, Ta, Zr, Be
(rudy pegmatytowe z U lub Th)
TERMICZNE u
Cu, Zn-Pb
(utlenianie siarczków),
U
(rozpad promieniotwórczy)
METEOROLOGICZNE (wyładowania atmosferyczne towarzyszące anomaliom megnetycznym i
elektrycznym)
ANOMALIE GEOFIZYCZNE (oznaki bezpośrednie)