Настоящей статьей мы завершаем цикл публикаций [1, 2], посвященных опыту применения экспрессного рентгенофлюоресцентного (XRF) анализа на золоторудных объектах. В предыдущих статьях мы подробно описывали методику выполнения работ и познакомили с результатами, проведенными на объектах с преобладанием руд малосульфидной золото-кварцевой рудной формации. В этой статье мы знакомим с результатами работ на объектах золото(серебро)-сульфидной (полиметаллической) рудной формации.
Перед началом работ на объекте выполняются опытные (эталонировочные) работы на дубликатах рудных проб и в керне скважин с установленными рудными содержаниями. Основные результаты опытных работ демонстрируются на рисунке и в табл. 1.
Инт. от |
Mnх |
Fe |
Cu |
Zn |
As |
Se |
Rb |
Mo |
Ag |
Cd |
Sb |
Au |
Pb |
голоса |
Проб. хим. ан. Au, г/т |
Скважина sp14016 инт. 97,0-111,0 м |
|||||||||||||||
97,0 |
463 |
22585 |
23 |
96 |
18 |
0 |
127 |
10 |
5 |
0 |
0 |
7 |
31 |
0 |
0,84 |
98,0 |
474 |
31931 |
35 |
136 |
35 |
2 |
137 |
5 |
11 |
0 |
0 |
0 |
123 |
0 |
0,05 |
99,0 |
517 |
25446 |
2583 |
781 |
64 |
0 |
124 |
4 |
6 |
30 |
0 |
14 |
90 |
1 |
0,05 |
100,0 |
451 |
21694 |
3469 |
9431 |
48 |
0 |
144 |
6 |
14 |
271 |
14 |
18 |
2517 |
4 |
0,12 |
101,0 |
489 |
20694 |
3317 |
43629 |
266 |
19 |
175 |
10 |
32 |
791 |
77 |
9 |
8762 |
5 |
2,9 |
102,0 |
524 |
26817 |
5792 |
34354 |
362 |
17 |
175 |
14 |
30 |
889 |
121 |
23 |
8809 |
7 |
4,36 |
103,0 |
731 |
27411 |
3998 |
26075 |
38 |
0 |
161 |
5 |
21 |
678 |
82 |
22 |
2794 |
5 |
5,58 |
104,0 |
382 |
15114 |
4530 |
73732 |
258 |
7 |
275 |
7 |
27 |
2112 |
289 |
0 |
9695 |
6 |
5,22 |
105,0 |
544 |
21492 |
1269 |
12223 |
86 |
3 |
245 |
7 |
17 |
516 |
51 |
13 |
2203 |
4 |
6,84 |
106,0 |
528 |
24577 |
192 |
3875 |
126 |
0 |
236 |
5 |
16 |
117 |
16 |
10 |
407 |
4 |
5,18 |
107,0 |
472 |
15368 |
1603 |
18208 |
380 |
21 |
156 |
10 |
16 |
467 |
51 |
0 |
6859 |
6 |
0,24 |
108,0 |
638 |
15326 |
866 |
5774 |
38 |
0 |
203 |
0 |
16 |
209 |
16 |
17 |
1283 |
4 |
1,4 |
109,0 |
509 |
23688 |
73 |
186 |
81 |
0 |
153 |
5 |
5 |
0 |
0 |
3 |
33 |
1 |
0,98 |
110,0 |
450 |
17325 |
77 |
150 |
37 |
0 |
158 |
8 |
8 |
0 |
0 |
8 |
62 |
0 |
0,36 |
Скважина sp14021 инт. 50,0-55,0 м |
|||||||||||||||
50,0 |
708 |
21620 |
231 |
97 |
174 |
0 |
203 |
11 |
15 |
0 |
22 |
0 |
85 |
2 |
0,10 |
51,0 |
417 |
11967 |
7 |
166 |
58 |
0 |
195 |
18 |
5 |
10 |
0 |
7 |
43 |
0 |
1,44 |
52,0 |
644 |
23686 |
566 |
3635 |
104 |
4 |
109 |
3 |
16 |
97 |
12 |
9 |
1356 |
1 |
0,10 |
53,0 |
1351 |
48259 |
580 |
9863 |
298 |
12 |
47 |
10 |
32 |
327 |
0 |
42 |
7909 |
6 |
50,04 |
54,0 |
1065 |
59564 |
18984 |
205767 |
2478 |
0 |
319 |
26 |
162 |
2826 |
324 |
1215 |
35484 |
11 |
693,58 |
55,0 |
847 |
30853 |
12 |
106 |
53 |
0 |
197 |
9 |
16 |
0 |
0 |
12 |
44 |
1 |
0,60 |
Аном. знач. |
1000 |
40000 |
1000 |
1000 |
100 |
20 |
200 |
30 |
100 |
100 |
100 |
15 |
5000 |
4 |
Борт 2,0 |
Примечание: х — здесь и далее в тексте статьи концентрации химических элементов указаны в единицах значений показания прибора, примерно соответствующих граммам на тонну
На рисунке показаны графики корреляции между содержанием золота, серебра и значениями показания прибора Innov-X в дубликатах аналитических навесок.
Рудопроявление Сентябрьское (Чукотский автономный округ).
Графики корреляции между пробирным химическим анализом (ось ординат, г/т) и XRF определениями (ось абсцисс, значения показания прибора). Выборка из 27 дубликатов проб золото-полиметаллических руд. Коэффициенты парной корреляции (R2) на уровне 85–90 %
Графики корреляции наглядно демонстрируют, что по единичным замерам невозможно установить точное содержание благородных металлов в бумажном пакете с ана-литической навеской массой 50 г. Причина обусловлена малой представительностью облучаемого материала (площадь облучения 1,5 см2, небольшая толщина поверхностного слоя активизации атомов золота) и крайне неравномерным распределением золотин в массе навески (золотины могут просто не попасть в область облучения).
В табл. 1 показаны фрагменты результатов XRF замеров керна скважин, в которых ранее были установлены промышленные содержания благородных металлов.
Из данных табл. 1 следует, что золото-полиметаллические рудные зоны уверенно выявляются по комплексным аномалиям меди, мышьяка, цинка, кадмия, свинца. Этому способствует относительно большая представительность материала облучения (для меди, цинка толщина слоя возбуждения атомов больше, чем для золота) и равномерное распределение сульфидных минералов в лабораторной навеске. Индикация золото-полиметаллических руд по XRF наблюдениям достаточно надежна и убедительна.
Однако в ходе исследований мы столкнулись с рядом случаев, когда либо геологи не могли визуально выделить рудоносные интервалы, либо лабораторные анализы не подтвердили полевые наблюдения геологов. Ниже мы приводим некоторые примеры, когда XRF анализ помогает оперативно решить геологические сложности.
В табл. 2 указан фрагмент XRF измерений в полотне разведочной канавы, пройденной на Сентябрьском рудопроявлении. Здесь были встречены потенциально золотоносные интервалы с другим геохимическим спектром.
По данным XRF определений, выявлены два потенциально золотоносных интервала 13,0–14,0 м и 38,0–39,0 м, в которых повышенным значениям золота сопутствуют аномалии мышьяка, бария, стронция (последние два элемента — спутники существенно карбонатных пород). Мы предположили, что, помимо золото-полиметаллических руд, на рудопроявлении могут быть проявлены золото-кварц-карбонатные руды. Рекомендации были оперативно переданы геологам рудника.
В ходе опытно-производственных работ мы сталкивались со случаями неподтверждения геологических прогнозов данными лабораторий.
Первый такой случай произошел на Икрянском месторождении в 2015 г. Геологи попросили нас выполнить XRF анализ керна скважины, где они предполагали выявить рудное пересечение, но лаборатория показала лишь слабо повышенные содержания золота (табл. 3).
Таблица 2. Рудопроявление Сентябрьское (Чукотский автономный округ)
Канава tsp140j4 инт. 11,0–16,0 м и 36,0–41,0 м
Интервал, от |
Mn |
Fe |
Cu |
Zn |
As |
Rb |
Sr |
Mo |
Ag |
Ba |
Au |
Pb |
Голоса |
11,0 |
518 |
25425 |
13 |
99 |
38 |
137 |
291 |
12 |
0 |
579 |
4 |
16 |
1 |
12,0 |
449 |
18134 |
52 |
89 |
71 |
130 |
368 |
9 |
2 |
882 |
4 |
14 |
0 |
13,0 |
322 |
23576 |
12 |
80 |
104 |
176 |
1927 |
27 |
6 |
4558 |
34 |
18 |
6 |
14,0 |
477 |
24091 |
10 |
66 |
57 |
150 |
349 |
11 |
6 |
657 |
7 |
27 |
2 |
15,0 |
374 |
27324 |
17 |
95 |
70 |
155 |
255 |
15 |
0 |
803 |
0 |
65 |
2 |
36,0 |
400 |
32017 |
18 |
77 |
76 |
123 |
654 |
4 |
2 |
2599 |
7 |
25 |
1 |
37,0 |
466 |
29269 |
0 |
53 |
71 |
111 |
266 |
7 |
5 |
757 |
4 |
23 |
0 |
38,0 |
255 |
37039 |
7 |
66 |
180 |
146 |
1093 |
13 |
0 |
1694 |
19 |
22 |
6 |
39,0 |
513 |
27254 |
15 |
72 |
62 |
110 |
316 |
7 |
2 |
534 |
0 |
25 |
0 |
40,0 |
668 |
17892 |
10 |
63 |
35 |
120 |
513 |
5 |
0 |
543 |
14 |
21 |
0 |
Аном. значения |
1000 |
40000 |
1000 |
1000 |
100 |
150 |
1000 |
10 |
100 |
900 |
15 |
5000 |
4 |
Таблица 3. Месторождение Икрянское (Свердловская область).
Скважина № 493 инт. 79–88 м
Глубина, от |
Mo |
Cu |
Ag |
Au |
Zn |
As |
Se |
Cd |
Sb |
Pb |
Bi |
Голос |
Au хим. г/т |
Fe |
Mn |
79 |
1 |
139 |
36 |
2 |
60 |
4 |
3 |
19 |
20 |
2 |
2 |
0 |
1,6 |
41676 |
1028 |
80 |
3 |
128 |
41 |
3 |
48 |
3 |
3 |
24 |
48 |
3 |
1 |
4 |
0,0 |
47568 |
1020 |
81 |
3 |
349 |
21 |
2 |
128 |
6 |
3 |
42 |
18 |
3 |
1 |
3 |
0,2 |
60351 |
1231 |
82 |
2 |
248 |
38 |
7 |
119 |
4 |
5 |
24 |
24 |
8 |
2 |
3 |
0,6 |
60292 |
1306 |
83 |
2 |
179 |
38 |
4 |
102 |
11 |
5 |
42 |
16 |
9 |
2 |
3 |
0,4 |
44198 |
1200 |
84 |
3 |
138 |
17 |
3 |
79 |
7 |
5 |
32 |
69 |
7 |
1 |
4 |
0,4 |
46764 |
1191 |
85 |
3 |
318 |
40 |
6 |
92 |
7 |
4 |
32 |
22 |
8 |
1 |
5 |
0,0 |
58082 |
1456 |
86 |
3 |
418 |
57 |
6 |
124 |
10 |
6 |
21 |
41 |
6 |
2 |
6 |
0,0 |
68882 |
1577 |
87 |
2 |
382 |
56 |
1 |
165 |
7 |
2 |
29 |
32 |
6 |
1 |
3 |
0,0 |
36429 |
848 |
Аном. значения |
3 |
200 |
40 |
3 |
1000 |
15 |
3 |
40 |
40 |
50 |
3 |
3 |
Борт. 2,0 |
40000 |
1000 |
По данным XRF анализов, в скв. № 493 в инт. 80,0-88,0 м была выявлена потенциально рудоносная зона (3–6 голосов). По геологической документации, в инт. 85,8–86,3 м проявлены плойчатые (интенсивно смятые в мелкие тектонические складки) углеродсодержащие сланцы с интенсивной вкрапленностью пирита. По данным геофизического каротажа, в инт. 82,8–86,4 м выявлена комплексная геофизическая аномалия методами ГК, КС, ПС, ВП, МЭП. Мы тогда предположили возможное неполное растворение золота из-за большого содержания железа и серы (см. табл. 3) и рекомендовали уточнить методику химического разложения навесок.
Аналогичный случай произошел в начале полевого сезона 2016 г. На поисковом участке № 1 в Магаданской области в первых пробуренных скважинах были выявлены интервалы жильной полиметаллической минерализации оловянно-серебряного формационного типа (табл. 4). Пробы оперативно были сданы в лабораторию, но значимых содержаний серебра сначала обнаружено не было.
Геологи обратили внимание аналитиков на высокие концентрации серы и железа в пробах. Методика разложения материала проб была уточнена. В результате повторных анализов были установлены концентрации серебра в десятки и сотни граммов на тонну.
Следующий пример относится к разряду «любопытных наблюдений». На поисковом участке № 2 в Магаданской области в 2016 г. мы проводили опытные XRF измерения в керне скважин, вскрывших горизонт колчеданных пирит-пирротиновых руд слоистой текстуры. По данным XRF наблюдений, в серных колчеданах были зафиксированы повышенные значения благородных металлов (табл. 5). В процессе измерений мы включили первый аппаратурный канал, в котором измеряются легкие элементы: хлор, кальций, фосфор и др. Неожиданно обнаружили, что в потенциально золотоносных колчеданных рудах фиксируются высокие концентрации хлора, с которым, как известно, связана миграция золота в гидротермальном процессе. Скважина находится вблизи субвертикального тектонического разлома, секущего колчеданную залежь.
Таблица 4. Поисковый участок № 1 (Магаданская область). Скважина С-19, инт. 24,0–26,0 м
Глубина, м |
Fe |
Cu |
Mo |
Ag |
Au |
Mn |
Zn |
As |
Sn |
Pb |
Bi |
голоса |
24,0 |
98558 |
355 |
244 |
0 |
0 |
61704 |
4844 |
1294 |
583 |
5430 |
44 |
7 |
24,25 |
11458 |
19 |
0 |
0 |
0 |
1255 |
580 |
28 |
0 |
134 |
15 |
0 |
24,5 |
9361 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1135 |
317 |
20 |
0 |
83 |
0 |
0 |
24,75 |
283467 |
2228 |
0 |
757 |
0 |
15921 |
7702 |
3485 |
1424 |
13293 |
0 |
8 |
25,0 |
285445 |
2424 |
0 |
731 |
0 |
16033 |
7556 |
3600 |
1479 |
13290 |
109 |
9 |
25,25 |
440595 |
902 |
0 |
472 |
0 |
6316 |
5651 |
7218 |
2375 |
43946 |
0 |
7 |
25,5 |
112929 |
220 |
0 |
77 |
0 |
9217 |
3106 |
250 |
524 |
4577 |
30 |
6 |
25,75 |
30063 |
104 |
0 |
60 |
0 |
3265 |
845 |
140 |
228 |
1766 |
20 |
3 |
26,0 |
55374 |
47 |
0 |
0 |
0 |
6368 |
2694 |
92 |
146 |
312 |
0 |
0 |
Аном. значения |
100000 |
100 |
100 |
60 |
3 |
10000 |
3000 |
500 |
200 |
500 |
50 |
3 |
Таблица 5. Поисковый участок № 2 (Магаданская область). Скважина С-14 инт. 72,0–74,0 м
Глубина |
S |
Cl |
Fe |
Co |
Cu |
Zn |
As |
Se |
Mo |
Ag |
Au |
Hg |
Pb |
72,0 |
82460 |
2908 |
728659 |
2977 |
659 |
1731 |
0 |
0 |
42 |
233 |
38 |
0 |
0 |
72,25 |
63418 |
2154 |
418450 |
0 |
3180 |
1424 |
0 |
0 |
40 |
186 |
38 |
0 |
0 |
72,5 |
37280 |
1257 |
158848 |
0 |
334 |
95 |
0 |
5,5 |
18 |
89 |
9 |
32 |
14 |
72,75 |
52086 |
1907 |
305958 |
0 |
1288 |
1096 |
0 |
0 |
29 |
147 |
13 |
0 |
0 |
73,0 |
90303 |
2498 |
822697 |
3766 |
814 |
264 |
0 |
0 |
65 |
281 |
53 |
0 |
0 |
73,25 |
80766 |
2259 |
608354 |
1544 |
2683 |
45 |
0 |
0 |
46 |
261 |
45 |
0 |
0 |
73,50 |
51714 |
1479 |
327715 |
0 |
869 |
277 |
0 |
0 |
23 |
148 |
18 |
0 |
0 |
73,75 |
49282 |
2007 |
331302 |
0 |
586 |
78 |
0 |
0 |
31 |
120 |
26 |
0 |
0 |
74,0 |
47434 |
1548 |
171440 |
0 |
276 |
69 |
0 |
7,1 |
21 |
113 |
14 |
0 |
12 |
Аном. значения |
20000 |
1000 |
200000 |
500 |
500 |
500 |
10 |
3 |
20 |
100 |
5 |
15 |
30 |
Прибор Innov-X может фиксировать концентрации и других «непопулярных» в практической геохимии элементов, таких как: ртуть, уран, торий, циркон, вольфрам, ниобий и другие элементы. Аппаратурные возможности прибора Innov-X позволяют в полевых условиях в процессе геологической документации уверенно диагностировать мелкие зерна разнообразных рудных минералов. Например, мы столкнулись с диагностикой гессита (табл. 6). Теллур фиксируется отчетливым пиком в составе общего энергетического спектра, который можно отобразить на экране компьютера по специальной программе.
Таблица 6. Диагностика гессита методом XRF наблюдений
Минерал |
Mn |
Fe |
Cu |
Zn |
As |
Mo |
Ag |
Sn |
Au |
Hg |
Pb |
Гессит (Ag2Te) |
176 |
344 |
90 |
72 |
0 |
13 |
7272 |
3152 |
2923 |
192 |
465 |
В конце статьи приведем еще одну область работ, где XRF анализ мог бы оказать эффективную помощь. Речь пойдет о геологическом контроле. По современным требованиям, в ходе рудного опробования необходимо равномерно вкладывать в рядовые партии проб 4 вида контрольных проб (прецизионные, холостые, бланковые, стандартные) в объеме не менее 15 %. Контрольные пробы обычно равномерно распределяются в заказах через 20 проб. На стадии поисково-оценочных работ бурятся многие тысячи метров по безрудным толщам. Общий же объем рудных пересечений обычно составляет не более 1–5 %, реже — до 5–10 %. Зададимся вопросом: какой геологический (здравый) смысл производить огромное количество дорогих контрольных анализов в пустом геологическом пространстве? По нашему убеждению, все виды контрольных проб должны закладываться в массивах рядовых проб, характеризующих только рудоносные зоны. Но для того, чтобы оперативно выявить рудоносные интервалы, необходимо применить комплекс экспрессных полевых исследований в составе геологической документации, комплекс геофизических каротажных исследований и XRF наблюдений. Современные пакеты компьютерных программ позволяют оперативно обрабатывать массивы цифровой и текстовой первичной информации, выделять методами геологического картирования, математической статистики рудоносные зоны и строить в трехмерном пространстве структурный рудный каркас будущего месторождения.
Литература
1. Опыт применения портативного рентгенофлуоресцентного анализатора Innov-X для анализа керна золоторудного месторождения «Зoлотодобыча» № 7 (212), 2016, с. 32–37
2. Инновационные технологии оперативного ведения работ при поисках и оценке золоторудных месторождений «Зoлотодобыча» № 8 (213), 2016, с. 37–39
Комментарии, отзывы, предложения
Alex, 13.02.17 11:24:51 — Автору
Вопрос, может, немного не в тему, но все же: а что такое "холостые" пробы и чем они отличаются от бланковых?
Геогрий, 13.02.17 18:16:46
Покажите, где в табл.3 и табл.4 сера?
Журавлев, 15.02.17 09:15:14 — Автору
Считаю, что вы правильно подходите к делу. Надо выявлять с минимальными затратами перспективные интервалы и на них сосредоточить исследования.
oregon, 15.02.17 11:06:12 — Alex
бланк -контроль заражения при анализе, холостые -контроль заражения при пробоподготовке
Alex, 15.02.17 13:41:26 — Oregon
Холостые - это тоже пустые пробы? Или имеется ввиду просто отправка на анализ дубликатов из хвостов дробления и истирания?
Oregon, 16.02.17 02:51:21 — Alex
Да, пустые, вставляются в процессе дробления, обычно после значимых проб для контроля возможного заражения.
Генералов, 16.02.17 08:00:14 — Alex
Типы контрольных проб подробно указаны в стандартах предприятий (Полиметалл, Покровский рудник, Северсталь и др.).
Алексей, 20.02.17 05:54:09
Это тоже не про нас. Стоит 3 000 000 руб. - начальство лучше себе Марсодес купит.
Генералов, 20.02.17 08:41:31 — Алексей
Стоимость стадии поисково-оценочных работ обычно составляет 1-5% от стоимости проданного полезного ископаемого. Для среднестатистического рудного объекта в 30 т это примерно 500 млн. руб. Если Заказчик затратит на 1 этап работ 50-100 млн. руб. и ничего не найдет, то это выброшенная на ветер яхта. Мои статьи про XRF анализ предназначены, в том числе и для инвесторов (Заказчиков). В горном бизнесе скупой платит на дважды, а минимум четырежды.
СНС, 20.02.17 10:18:51 — Генералов, 20.02.17
Можно-ли по вашему мнению использовать экспресс-анализатор для технологическго картирования при подготовке объекта к эксплуатации? Содержания золота определены, контуры рудных тел известны, задач заключается в типизации руд. У вас большой опыт использования пробора, скажите ваше мнение.
Генералов, 20.02.17 14:36:39 — СНС
XRF анализ не "панацея", а лишь дополнительный инструмент познания (см. журнал № 7, 2016 г.). Если при технологическом картировании вы хотите решить одну из множества задач - типизацию руд по хим. составу, то XRF анализ весьма полезен при составлении выборок из дубликатов рудных проб с различным хим. составом (см. журнал № 12 за 2016 г.). Квалифицированную помощь в вопросах технологического картирования руд вам всегда окажут сотрудники ИРГИРЕДМЕТА.
СНС, 28.02.17 12:55:56 — Генералов, 20.02.17
Технологическое картирование начинается с геологического картирования на объекте. Геологи на объекте должны разделить руды на типы, отобрать от них представительные технологические пробы и направить их в Иргиредмет. В Иргиредмете есть все необходимое оборудование, и для проб сделают все технологические исследования. Где и как отбирают пробы Иргиредмет не контролирует.
У меня был вопрос не по Иргиредмету, а о целесообразности использования прибора для технологического картирования на предприятиях. У вас большой опыт, и где использовать прибор, вам виднее. Но видимо, я не корректно сформулировал вопрос.
Митяй, 13.02.17 10:01:25
Здравствуйте.
Несколько вопросов относительно безопасности такого рода работ. Достигается ли плотное прилегание источника рентгеновского излучения к керну, тем самым гарантируя отсутствие опасных для здоровья человека излучений вне прибора? Производилось ли исследование мощности излучения на уровне паховой области человека? Какая защита используется оператором?
С описанным типом прибора незнаком, однако приходилось работать с российским аналогом - РЛП-3-02, поэтому интерес не праздный. Фонит эта балалайка мама не горюй. Сейчас бы я к нему на пушечный выстрел не подошел.