close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY3859

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3859
(13)
C1
7
(51) G 01V 9/00
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СПОСОБ ПОИСКА АЛМАЗОСОДЕРЖАЩИХ ПОРОД
(21) Номер заявки: 970687
(22) 1997.12.10
(46) 2001.03.30
(71) Заявители: Хайбуллин А.Ш., Бордон В.Е.,
Калинин В.Н. (BY)
(72) Авторы: Хайбуллин А.Ш., Бордон В.Е.,
Калинин В.Н. (BY)
(73) Патентообладатели: Хайбуллин
Артур
Шайдуллович, Бордон Всеволод Евгеньевич,
Калинин Виктор Николаевич (BY)
(57)
Способ поиска алмазосодержащих пород, заключающийся в профильном отборе проб и анализе химических элементов, отличающийся тем, что определяют элементный состав радионуклидов, образующихся в
процессе радиоактивного распада и ядерных превращений рядов урана и тория, составляют матрицу отношений изотопов одноименных атомов и по изменению величины этих отношений судят о направлении развития алмазосодержащих пород.
BY 3859 C1
(56)
SU 1596953 A1, МПК С 01V 9/00, 1995.
RU 2090915 C1, 1997.
SU 1419348 A1, 1996.
SU 1276110 C, 1994.
Илупин И.П. и др. Геохимия кимберлитов. - М.: Недра, 1978, - С. 7-12.
Войткевич Г.И. и др. Краткий справочник по геохимии. - М.: Недра, 1970. - С. 121.
Изобретение относится к ядернофизическим методам поиска алмазосодержащих пород, а также других
полезных ископаемых, поиск которых основан на различии эндогенной и экзогенной стадий развития.
Все известные в мире коренные месторождения алмазов (ЮАР, Заир, Австралия, Якутия и др.) выявлены
в результате проведения геолого-поисковых работ на трубках взрыва (диатремах), сложенных кимберлитовыми и лампроитовыми породами. Внедрение кимберлитовой магмы происходит по тектонически ослабленным зонам и сопровождается появлением новых разрывных нарушений. Перекрывающиеся породы наследуют тектонику нижележащих образований, что создает условия для вертикальной миграции подвижных
компонентов (флюиды, газы, растворы, эманации микроэлементов) из глубоких горизонтов земной коры к
современной поверхности. Над перекрытыми «трубками», наряду с газовыми эманациями, формируются наложенные литогеохимические ореолы рассеивания микро- и макрокомпонентов кимберлитов. Эти своеобразные «следы» кимберлитов в вышележащих породах, вплоть до почвенных горизонтов, могут быть выявлены геохимическими и радиоактивными методами [Илупин И.П., Каминский В.Ф, Фрингессон Е.В.
Геохимия кимберлитов. - М.: Недра, 1978. - С. 356].
Таким образом, образование кимберлитов и связанных с ними алмазов обусловлено эндогенными процессами, происходящими в нижних частях земной коры и верхней мантии, и при поисках кимберлитов геохимическими и ядерными методами необходимо выявить в первую очередь площади развития эндогенных
процессов [Милашев В.А. Трубки взрыва. - М., 1984].
Обычно интерпретация геохимических данных при оценке перспективности аномалий «трубочного» типа
сводится к выделению участков, характеризующихся большими концентрациями хрома и никеля. В контурах
BY 3859 C1
таких участков изучается распределение концентраций элементов-индикаторов кимберлитов (кобальта, марганца, титана, иногда цинка) и микроэлементов, не характерных для кимберлитов (ванадия, гелия, галлия).
Известен способ поиска кимберлитовых тел [авторское свидетельство № 1596953, Россия, МКИ6 COIV
9/00, авторы Бадалов А.С. и др.], основанный на определении окисных и сульфидных форм хрома, никеля,
меди и цинка и их отношений, повышающих достоверность геохимических методов (прототип). Однако этот
способ не позволяет надежно выделять кимберлитовые тела, поскольку сульфидные формы указанных элементов под влиянием вторичных процессов могут изменяться и превращаться в окисные.
В геохимии радиоактивных элементов известно, что в природных условиях уран встречается в четырех
U4+ и шестивалентной U6+ формах. Ионный радиус четырехвалентного урана (ru=1,05 А°) близок к ионному
радиусу тория (ru=1,10 А°), элементов группы редких земель (ru=1,18-0,99 А°) и Са2+, которые он часто изоморфно замещает в минералах. Энергетический коэффициент урана равен 6,8. Ионный радиус шестивалентного урана U6+ составляет 0,79 А°. Высокая валентность и малый размер иона предопределяют высокую геохимическую активность. Торий по величине ионного радиуса (ru=1,10 А°) и энергетического коэффициента
(ЭК=6,8) сходен с четырехвалентным ураном. По геохимическому поведению он много проще урана: всегда
четырехвалентен, в сочетании с другими ионами дает один анион (ThO)4 [Войткевич Г.И. и др., 1980].
Известно, что в магматической (эндогенной) стадии развития уран и торий ведут себя примерно одинаково. Уран подобно торию находится в четырехвалентной форме, оба элемента самостоятельных минералов не
дают и сохраняют равновесное состояние. В условиях повышенного кислородного потенциала, характерного
для большинства гипергенных процессов, уран переходит в шестивалентную форму и его первичные минералы образуют легко растворимые соединения. В процессе последующего переотложения содержание урана
непрерывно уменьшается. Торий является наиболее устойчивым элементом. Чаще всего в породах он присутствует в виде изоморфных примесей в таких химически устойчивых соединениях, как монацит, ортит,
циркон и др. Роль воды в геохимической истории тория в зоне гипергенеза сводится в основном к его механической миграции и дифференциации. Поэтому в экзогенной стадии развития отношение тория к урану будет выше, чем в эндогенной, и наоборот. Следовательно, по величине отношения тория к урану возникает
принципиальная возможность оценки этапа развития горной породы. Однако по обычному отношению тория к урану динамику процесса развития породы трудно проследить, да и точность оценки будет невысока.
Нами разработан способ поиска алмазосодержащих пород, позволяющий проводить определение элементов рядов урана и тория и по величине отношений изотопов одноименных атомов в этих рядах судить о стадии развития пород. Для воссоздания общей последовательности проявления кимберлитового магматизма
как на отдельных участках, так и на всей площади осуществлялся профильный отбор в подпочвенном слое.
Это дает возможность оценить не только характер эндогенной стадии, но и направление ее развития.
Таким образом, предлагаемый способ имеет следующую формулировку. Способ поиска алмазосодержащих пород, заключающийся в профильном отборе проб и анализе химических элементов, отличающийся
тем, что определяют элементный состав радионуклидов, образующихся в процессе радиоактивного распада
и ядерных превращений рядов урана и тория, составляют матрицу отношений изотопов одноименных атомов
и по изменению величины этих отношений судят о направлении развития алмазосодержащих пород.
Таблица определения радиоактивных отношений рядов урана и тория проб (профиль Калин)
№№ пп
Thср/Ucp
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1,23
1,37
1,39
1,44
1,35
1,55
1,42
1,56
0,65
1,50
1,42
1,42
1,41
1,24
TH-228
U-234
2,10
3,08
1,65
1
3,49
2
4,45
0,78
0,86
5,5
4,03
1,93
4,09
1,56
2,46
Ra-224
Ra-226
0,53
0,40
0,91
1,02
0,95
0,708
0,51
0,75
0,68
0,63
0,75
1,2
0,79
0,69
0,78
2
Bi-212
Bi-214
1,43
0,79
1,59
2,8
1,63
3,7
1,91
1,3
0,85
1,96
0,97
3,3
2,1
1,01
1,97
Pb-212
Pb-214
1,33
1,66
1,22
1,20
1,37
1,69
1,29
1,86
0,56
1,77
6,49
1,24
1,375
1,18
1,39
BY 3859 C1
Пример.
В Поставском районе северо-западной части Беларуси выделена интенсивная положительная магнитная
аномалия 200-300 НТЛ. Установлено, что верхние кромки возмущающих объектов находятся на глубинах
100-150 м. В пределах этой аномалии проведен отбор проб из подпочвенного слоя по двум пересекающимся
профилям.
В лабораторных условиях на низкофоновой установке с полупроводниковым детектором измерены распады радионуклидов в диапазоне энергий от 20 КэВ до 2,64 МэВ, составляющих группу естественных радиоактивных элементов рядов урана, тория и калия, а также искусственных (чернобыльской группы). Всего
измерялось в каждой пробе свыше 20 элементов. Из этой группы составлены четыре пары элементов рядов
урана и тория с одинаковым порядковым номером. По ним определены радиоактивные отношения. Они характеризуют изомерные ряды распада от материнского ядра до стабильного. Результаты определений приведены в таблице. Из таблицы видно, что превышение распадов урана над торием в процессе всей стадии
ядерных превращений элементов наблюдается лишь в пробе 9. В таблице этот ряд выделен жирным. Он свидетельствует целиком об эндогенном развитии пород. В других пробах по ту и другую сторону от пробы 9 в
динамике распада элементов отмечается постепенное увеличение отношения тория к урану, что связано с
влиянием экзогенного фактора. Результаты определений радиоактивных отношений тория к урану по перпендикулярному профилю дают площадное распространение. Составленная матрица отношений по двум
профилям и дает не только величину, но и направление экзогенных и эндогенных процессов. С последними
связаны перспективы алмазоносности на этой площади.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
123 Кб
Теги
by3859, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа