Результаты экспрессного рентгено-флюоресцентного анализа при ведении полевых работ на золоторудных объектах

Генералов В. И., главный геолог,
ООО «Русская Буровая Компания»
Золотодобыча, №217, Декабрь, 2016

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 %
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 


-0+0
Просмотров статьи: 1413, комментариев: 13       

Комментарии, отзывы, предложения

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.

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.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Результаты экспрессного рентгено-флюоресцентного анализа при ведении полевых работ на золоторудных объектах»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "три прибавить 12":

подписаться на комментарии