Спиридонов И Г Роль и место прикладной геохимии

Спиридонов И. Г. Роль и место прикладной геохимии в решении задач регионального изучения недр, поисков месторождений полезных ископаемых и экологической оценки территорий

Зародившись в России в 40 -х годах прошлого века и получив интенсивное развитие в 60 -х– 90 -х годах, геохимические методы, опирающиеся на комплекс прямых поисковых признаков локализации месторождений полезных ископаемых, сыграли ведущую роль в открытии многих месторождений полезных ископаемых, в т. ч. крупных и уникальных как в нашей стране, так и в мире. Название Металл Местоположение Год Название Валькумей Sn Чукотка 1936 -1938 Южный Коктенколь Арсеньевское Sn Приморье 1957 -1958 Кетичи Центр. Казахстан 1955 -1957 Металл Mo, W Местоположение Год Центр. Казахстан 1957 Ta Эфиопия 1980 Канимансур Ag Таджикистан 1973 -1977 Юбилейное Pb+Zn+Cu Рудный Алтай 1977 Узунжал Pb+Zn Атасуйская группа (Кужалы, Жайрем и др. ) Pb+Zn - «- 1951 -1953 Ушкатын III Pb+Zn - «- 1959 Ново-Малеевское Pb+Zn -» - 1979 Шалкия Pb+Zn Южный Казахстан, хр. Каратау 1962 Анисимов Ключ Zn+Cu -» - 1978 Ново-Лениногорское Pb+Zn Рудный Алтай 1981 Бамское Au Амурская обл. 1978 Леди Лоретта Pb+Zn Сев. Квисленд, Австралия 1977 Школьное Au Магаданская обл. 1978 Мурунтау Au Узбекистан 1958 Гольцовое Ag+Pb+Zn -» - 1978 Майское Au Чукотка 1973 Арылахское Ag -» - 1979 Актогай, Айдарлы Cu Восточный Казахстан Себу Cu Филиппины Салобо Cu Бразилия Эскондида Сu Чили 1974 -1976 Тас-Юрях Ag+Au 1982 Скалистое Au Джульетта Купол 1979 -1981 Хабаровский край 1984 Амурская обл. 1986 Au+Ag Магаданская обл. 1989 Au+Ag Чукотка 1993 Жирным шрифтом выделены крупные и уникальные месторождения.

Высокая эффективность региональных геохимических работ доказана мировой практикой (Австралия, Бразилия, Казахстан, Канада, Китай, Норвегия, Россия, США, Чили, ЮАР, и др. ) В Китае за 10 лет, предшествующих проведению региональных геохимических работ, было различными методами выявлено 86 крупных и средних месторождений. За пять лет (1990– 1995 гг. ) в результате проведения региональных работ масштаба 1: 1 000 – 1: 200 000 и последующих поисках на выделенных перспективных площадях было выявлено 579 месторождений, в том числе 56 крупных, 165 средних и 358 мелких. Геологическая служба Китая использует методические разработки России в области прикладной геохимии, повышая их эффективность не только применениям прецизионных аналитических методов, но реальным проведением всего комплекса работ на выделяемых перспективных площадях, используя разработанный в России принцип последовательной их локализации. В результате реализации международных программ регионального изучения территорий (программы IGCP-259 «Международное картирование» , «Nord Collot» и «Midle Collot» и др. ) с плотностью геохимического картирования 1 пункт опробования на 120– 300 кв. км во Франции выявлено 3 золоторудных месторождения, в Норвегии и Финляндии впервые выявлены медно-никелевые и редкометальные зоны с промышленными объектами.

Разномасштабные прогнозно-поисковые геохимические работы. Цель – создание «поискового задела» дефицитных и высоколиквидных ТПИ и УВ для обеспечения работ по госзаказу и недропользователей участками недр с локализованными и оценёнными прогнозными ресурсами дефицитных и высоколиквидных ТПИ и УВ Задача – локализация перспективных площадей разного ранга и оценка ресурсного потенциала АГХП, количество и категория которых должны обеспечивать объекты для лицензирования на ТПИ и УВ Проблемы: • Повышение результативности региональных и поисковых геохимических работ, выполняемых в рамках госзаказа. • Повышение эффективности этих работ в сложных ландшафтногеоморфологических условиях, в т. ч. на перекрытых территориях.

Инновационные технологии ИМГРЭ Прогнозно-поисковый геолого-геохимический комплекс

Схема последовательности разномасштабных прогнозно-поисковых геохимических работ

Геохимические критерии выделения разноранговых АГХП, сопровождающих (золото) молибден-медно-порфировый тип оруденения (по Н. А. Юшко и др. ) Критерии выделения и оконтуривания АГХП (содержания элементов в г/т) Ранг АГХП М-б ГРР Провинция, металлогеническ ая зона 1: 1 000 (1: 200 000) Зоны пониженых концентраций Ti. O 2, Al 2 O 3, Mn. O, Mg. O, Ca. O, Na 2 O; повышенные концентрации Si. O 2, Cu≥ 60, Mo≥ 4, Zn≥ 200, Pb≥ 30 n • 1000 Рудный район 1: 50 000 Cu ≥ 40, Mo≥ 3, Zn≥ 100, Pb≥ 20 n • 100 Рудное поле 1: 10 000 Cu≥ 100, Mo≥ 10, Zn≥ 200, Pb≥ 300 n • 10 1: 5 000 Cu≥ 1000 (2000), Mo≥ 100 -200, Zn – до 400, Pb – до 800 Концентрации органо-минеральных соединений и их доля в валовых количествах элементов (Cп*, К*) Месторождение Размер АГХП (км 2) n Вид геохимических показателей эродированности Соотношение площадей развития элементов рудных и надрудных зон: Cu, Mo, Ag, Bi, W (Pb, Zn Co, Cr, Ni, V, Ti) Геологические критерии Cu/Mo - n· 101 -n Pb • Zn/Cu • Mo - n· 10 -1 n· 10 -4 Zn 2 • Pb/Cu • Mo • Ag – n· 102 -n· 10 -2 Co/Mo n· 101 -n· 10 -2 S/Cu – 10 -<0. 1 Присутствие или отсутствие зон выноса элементов сидерофиль -ной группы. Прогнозные ресурсы и запасы Общий металлогенический потенциал (Р 3) Р 2 Р 1 -(С 2) *) Примечание. Значения соотношений элементов (коэффициентов зональности) приведены от подрудным к нижнерудным уровням штокверкового оруденения.

Региональные геолого-геохимические работы Цель: Комплексная оценка минерально-сырьевого потенциала и эколого-геохимического состояния регионов России, повышение информативности и прогностических свойств государственных геологических карт новых поколений на основе комплексного металлогенического и геохимического анализа масштаба 1: 5 000 и создания геохимических основ масштабов 1: 1 000 и 1: 200 000. Решаемые задачи: 1. Научно-методическое сопровождение организации, постановки и проведения всех видов геохимических работ, выполняемых за счет средств федерального бюджета. 2. Выявление, локализация и оценка ресурсного потенциала нераспределенного фонда недр перспективных территорий с целью восполнения резервного фонда месторождений полезных ископаемых: благородных, редких, черных и цветных металлов, алмазов и нефти. 3. Обоснование краткого и долгосрочного прогноза развития минерально-сырьевой базы России и ее перспективных регионов. 4. Разработка рекомендаций по проведению геологоразведочных работ на выявленных перспективных площадях. 5. Расчет инвестиционной привлекательности выявленных перспективных площадей. 6. Выбор рационального комплекса методов при проведении геологоразведочных работ. 7. Повышение объективности и прогностических свойств геологических карт нового поколения. 8. Оценка потенциальной геохимической эндемичности регионов; 9. Оценка загрязнения окружающей среды токсичными химическими элементами и соединениями с выделением экологически неблагоприятных площадей. 10. Комплексная оценка качества сельскохозяйственных земель. 11. Создание картографических основ комплексных эколого-ресурсных кадастров территорий. 12. Разработка предложений по рациональному природопользованию, нацеленных на реализацию концепции устойчивого развития страны, на обеспечение ее эколого-ресурсно-экономической безопасности.

Задачи РГХР, решаемые по направлениям региональных работ Геологические Прогнозно-минерагенические Экологические Выявление геохимической специализации геологических образований для их типизации, расчленения, корреляции и уточнения границ. Оценка металлогенической специализации и потенциальной рудоносности структурно-формационных зон. Оценка геохимической эндемичности регионов. Установление закономерностей распределения геохимически специализированных геологических комплексов. Выявление геохимической зональности структурноформационных зон. Уточнение региональных кларков химических элементов. Реставрация и типизация геодинамических условий формирования геологических образований. Создание геохимических основ Госгеолкарт 1000/3 и 200/2 для повышения их достоверности и информативности. Выполнение геохимического и металлогенического районирования территорий. Уточнение перспектив известных и выделение новых потенциальных металлогенических зон, рудных районов и узлов, определение их рудноформационной принадлежности. Комплексная геохимическая количественная оценка минерагенического потенциала вновь выделенных перспективных рудных районов и узлов на благородные, цветные, редкие, черные металлы, алмазы и нефть. Разработка рекомендаций по проведению ГРР на выявленных перспективных площадях. Оценка загрязнения окружающей среды токсичными химическими элементами и соединениями с выделением экологически неблагоприятных площадей. Проведение районирования территории по уровню загрязнения и степени экологической опасности. Установление вероятных источников загрязнения. Создание картографических основ комплексных экологоресурсных кадастров территорий.

Региональные геолого-геохимические работы. Основные направления: 1. Составление геолого-геохимических карт масштаба 1: 2 500 000 – 1: 5 000 на всю территорию России. 2. Создание комплектов геолого-геохимических карт масштаба 1: 1 000 (S= 350 х 350 км. кв). 3. Создание комплектов геолого-геохимических карт масштаба 1: 200 000 (S= 70 х 70 км. кв). 4. Металлогенический анализ разномасштабных таксонов территории России. 5. Рекомендации и обоснование перспективных площадей для постановки средне- и мелкомасштабных поисковых геолого-геохимичесикх работ 6. Составление нормативно-методических документов по геологогеохимическому картографированию

Региональные геохимические работы в значительной степени обеспечены нормативно-методическими документами, разработанными в ИМГРЭ, однако, требуется их актуализация и составление недостающих.

Геохимическая изученность территории России Результаты оценки качества геохимических работ масштаба 1: 1000 000 -1: 500 000, проведенных на территории Российской Федерации с 1975 по 2011 гг. по состоянию на 01. 04. 2013 г. Результаты оценки качества геохимических работ Масштаба 1: 200 000 -1: 100 000, проведенных на территории Российской Федерации с 1975 по 2011 гг. по состоянию на 01. 04. 2013 г. Площадь территории России, изученная геохимическими методами с хорошим и удовлетворительным качеством: v 53, 5% в масштабе 1: 1000 000; v 31% в масштабе 1: 200 000.

Геохимические основы Госгеолкарты-1000/3, созданные по инновационной технологии многоцелевого геохимического картирования (МГХК) наиболее информативны и эффективны Подготовительные работы: составление карты планируемого пробоотбора на основе многофакторного районирования территории с выделением квазиоднородных площадей на основе иерархического подхода в соответствии с масштабом РГХР. Полевые работы: детерминированное геохимическое опробование сопряженных компонентов по квазиоднородным площадям. Отбор проб со средней плотностью 1 пункт на 1 кв. см. карты. Аналитические работы: комплекс аналитических прецизионных методов. Камеральные интерпретационно-оценочные работы на основе комплекса прямых количественных прогнозных критериев с использованием современных компьютерных технологий. Создание комплектов цифровых карт многоцелевого назначения на основе ГИС-технологий.

Одной из основ планирования направлений текущих работ по созданию ГХО-1000 является карта ресурсности минерагенических зон России Выделены по результатам комплексного геохимического и минерагенического анализа высокоперспективные и потенциально высокоперспективные в отношении углеводородного сырья и твердых полезных ископаемых минерагенические зоны и рудные районы (бассейны). На основе этой карты планируется проведение работ по созданию ГХО-1000.

Место ГХО при создании комплектов Госгеолкарты-1000/3 и -200/2 (по М. А. Шишкину, ВСЕГЕИ) Работы по созданию ГК-1000/3 (ГК-200/2) согласно действующим нормативно-методическим документам включают три основных этапа: 1). Подготовительный период и проектирование 2). Производство работ по созданию ГК-1000/3 и -200/2 3). Подготовка к изданию и издание Госгеолкарты-1000/3 и -200/2 Этап 1: ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД И ПРОЕКТИРОВАНИЕ (продолжительность 1 -2 года) Целью подготовительного периода является сбор необходимой геологической информации предшественников, оценка изученности, проведение опережающих работ или составление опережающих основ (дистанционной, геофизической, геохимической) , формирование баз первичных и производных геологических данных, составление комплекта предварительных карт геологического содержания и постановка задач подлежащих решению на последующие этапы, выявление предварительных закономерностей размещения и прогноза полезных ископаемых как традиционных, так и неизвестных ранее в картируемом районе. СТРУКТУРА РАБОТ ПОДГОТОВИТЕЛЬНОГО ЭТАПА 3. СОЗДАНИЕ КОМПЛЕКТА ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ КАРТ 3. СОЗДАНИЕ ДИСТАНЦИОННОЙ ОСНОВЫ 4. СОЗДАНИЕ ОПРЕЖАЮЩИХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ОСНОВ ИЛИ ОПЕРЕЖАЮЩИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ 5. СОЗДАНИЕ ОПРЕЖАЮЩЕЙ ГЕОХИМИЧЕСКОЙ ОСНОВЫ ИЛИ ОПЕРЕЖАЮЩИЕ ГЕОХИМИЧЕСКИЕ РАБОТЫ АНАЛИЗ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ РАЗРАБОТКА РАБОЧЕЙ ЛЕГЕНДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРВООЧЕРЕДНЫХ ЗАДАЧ ГДП СОСТАВЛЕНИЕ ГЕОЛОГОМЕТОДИЧЕСКОЙ ЧАСТИ СОСТАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОТЕХНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ СМЕТНО-ФИНАНСОВЫЙ РАСЧЕТ ОЖИДАЕМОЙ СТОИМОСТИ РАБОТ ПРИЕМКА ЗАКАЗЧИКОМ 2. СОЗДАНИЕ ФАКТОГРАФИЧЕСКИХ БАЗ ДАННЫХ ПО ИТОГАМ ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ РАБОТ МАКЕТ ПРОЕКТА 1. УГЛУБЛЕННАЯ ОЦЕНКА ИЗУЧЕННОСТИ ОБЪЯВЛЕНИЕ КОНКУРСА НА ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ ПО СОЗДАНИЮ ГК-1000/3 и -200/2

Прогнозно-поисковые геохимические работы Схема технологии ведения опережающих геохимических работ

Технология РГХР Картосоставительские работы ─ базовые карты Карты распределения содержания цинка Лист М-50 (51) (Восточное Забайкалье)

Технология РГХР Картосоставительские работы ─ базовые карты Поля аномальных геохимических ассоциаций, выделенные по программе ГЕОСКАН Лист М-50 (51) (Восточное Забайкалье)

Результаты заверки перспективных АГХП, выделенных по ГХО-1000 (Зуткулейская площадь, Восточное Забайкалье)

Типовой паспорт перспективной площади

Информационные ресурсы в области региональной геохимии Банк данных минерагенических таксонов Банк геоинформационных Общий объем насчитывает 383 единицы хранения. моделей Банк данных геохимической изученности. Федеральный банк Общий объем насчитывает 3000 единицы минерагенических таксонов геохимической изученности хранения. (зона, бассейн) Федеральный банк территории России геохимических основ Госгеолкарт-1000/3 и -200/2 Банк данных геохимических основ. Картографический блок включает 217 номенклатурных листов, из них масштаба 1: 1 000 – 130 единиц хранения, масштаба 1: 200 000 – 87 единиц хранения. Общий объем карт по листам – 1738 единиц хранения, из них масштаба 1: 1 000 – 1060 единиц хранения, масштаба 1: 200 000 – 678 единиц хранения. Аналитический блок включает 1 850 единиц хранения. Банк данных эталонных месторождений Банк данных эталонных рудных объектов разного ранга (рудные узлы и месторождения). Общий объем насчитывает 323 единицы хранения. Банк данных перспективных геохимических аномалий. Общий объем насчитывает 8000 единиц хранения.

Экономическая эффективность технологии региональных геохимических работ составляет 125 -190 руб. на 1 руб. затрат. Высокая экономическая и поисковая эффективность достигается в результате: геохимических работ v значительного сокращения (до 1 -6%) размеров перспективных площадей путем последовательного решения процедуры «выбора из большей площади значительно меньшей, для которой наиболее высока вероятность обнаружения полезного ископаемого в промышленных количествах» ; v применения новых технологий, в частности, замены случайного опробования детерминированным, что позволяет сократить плотность пробоотбора, но повышает в 4 -5 раз надежность выделения перспективных АГХП, обусловленных, прежде всего, уникальными и крупными месторождениями; v повышения надежности отбраковки АГХП, не связанных с рудными источниками, в результате геохимического изучения сопряженных компонентов среды (почвы, донные отложения, коренные горные породы); v повышения надежности интерпретации и прогнозной оценки АГХП с выбором площадей наиболее вероятной локализации высокоресурсных месторождений ПИ на основе применения специальных методов опробования, прецизионных многокомпонентных методов анализа проб, комплекса современных компьютерных методов обработки геохимической информации.

Обобщение результатов ГХО-1000 и ретроспективных данных позволило впервые создать Геохимическую карту России масштаба 1: 2500 000

Среди выявленных 64 высокоперспективных площадей выделено 13 первоочередных потенциально перспективных на обнаружение крупных месторождений. Выявление новых высокоресурсных месторождений ожидается в Восточно-Европейской (Cu, Ni, U); Алтае-Саянской (U, Au, Mn); Колымо-Омолонской (Au, Ag, Sn, Bi); Корякско-Камчатской (Au); Сихоте-Алиньской (W, Sn, Au, ) и в других геохимических провинциях. Их суммарный ресурсный потенциал ориентировочно составляет: Au – 6 600 т, Ag – 49 000 т, Pt – 300 т, алмазы – 800 млн. карат, U – 700 тыс. т, Сu – 8 млн. т, Zn – 10 млн. т, Pb – 10 млн. т, Мо – 1 400 тыс. т, Sn – 2100 тыс. т, W – 900 тыс. т, Hg – 200 тыс. т, Be – 60 тыс. т, Bi – 30 тыс. т.

Результаты работ Площади работ, рекомедуемых для проведения среднемасштабных геолого-съемочных и поисковых работ Многие выявленные по результатам РГХР потенциально высокоресурсные рудные районы, перспективные на выявление месторождений золота, урана, олова, молибдена, вольфрама и др. локализованы в пределах регионов известных горно-рудных кластеров. Они обеспечат в ближайшем будущем прирост и восполнение их ресурсной базы за счет открытия новых крупных месторождений. Высокоресурсные площади вне известных горно-рудных регионов позволяют обосновать стратегию развития этих новых территорий.

Состав типового информационного пакета интегрированной геологической информации (на примере Сихотэ-Алинской минерагенической области) Карта эталонных объектов Карта перспективных площадей

Блоки выполняемых работ: ОГХР-200 Опережающие геохимические работы ОМР ГХО-200 Опытнометодические работы 1 -ый этап (поле 2006 г): Листы P-40 -VI, -XII, -XVIII, -XXIV 1. Создание геолого-геохимических моделей месторождений основных ГПТ 2 -ой этап (поле 2007 г): Листы P-40 -XXX P-41 -I, -VII, -XIX, -XXV 2. Специализированные ОМР Полигон на территории листов Q-40 -XXXVI, Q-41 -XXV, -XXVI, -XXXI Геохимические основы Листы ретроспективы: Q-41 -XII; Q-42 -I, -II, -VII - Ландшафтно-геохимическое районирование; - Металлогеническое районирование; - Прогнозно-геохимичская оценка; - Эколого-геохимическая оценка. Детализационно-заверочные работы 1. Масштаба 1: 50 000 2. Масштаба 1: 10 000 Горно-буровые работы 1. Проходка канав 2. Бурение поисковых скважин Создание банков данных - Результаты анализов опробования донных отложений по листам Q-41 -XII, XXVI, XXXI, Q-40 -XXXVI, Q-42 -I, II, VII; Вспомогательные карты (топографическая основа, районирования территории по условиям проведения геохимических работ, металлогенического районирования); - Базовые карты (распределения содержаний химических элементов в донных отложениях, рудогенных аномалий).

Геологическая основа ИТОГ ГХО-500 и ОГХР-200: Прогнозногеохимическая карта Справка об авторских прогнозных ресурсах по объекту 101 -11/09 «Поисково-ревизионные…» за 2009 -2011 гг Металл По техзаданию Р 2 Р 1 Fe млн. т. 150 50 Cu Zn тыс. т. 1000 500 нет Cr млн. т. 10 1 Au тонн 20 нет Рудно-формационный тип Скарново-магнетитовый (тагильский) Медно-цинковоколчеданный Авторс кие Р 2 на 2011 год Р 2 ожидаем ые в 2012 г 116, 7 30 - 800 Cu 500 Zn Медно-титаномагнетитовый 150 Cu Хромитовый в альпинотипных гипербазитах 1 - 10 25 Золото-сульфидно-кварцевый

Пример применения новых геохимических методов поисков Au на Полярном Урале (участок Южно-Колчеданный)

Схема минерагенического районирования Войкарской структурноформационной зоны Масштаб 1: 500000 Новогоднее Монто ЮЖНО-КОЛЧЕДАННЫЙ

Уч. Южно-Колчеданный. Геохимические аномалии Показатель (Ag+As+Cu+Pb+Zn+Bi+Ba +Mn+P) по данным литохимической съемки. Масштаб 1: 10 000 4, 92 т. Au 3, 82 т. Au 15, 97 т. Au

Заверка геохимических аномалий, канава № 18 Место отбора – Скважина 7 глубина 8, 1 м Аншлиф С-421 Фото 15. Пирит 4 -го типа, блеклая руда и золото Фото 17. Пирит 4 -го типа, блеклая руда и золото

Сравнительный анализ предполагаемых и апробированных ресурсов ТПИ мегапроекта «Урал Промышленный-Урал Полярный» Прогнозные ресурсы Р 1+Р 2+Р 3 Виды минерального сырья Предполагаемые (К. К. Золоев, В. А. Душин и др. 2001 -2008) Апробированные (01. 2009) Железные руды, млн. т 6580 2351 -2, 8 Хромовые руды, млн. т 870 172 -5, 0 Марганец, млн. т 796 135 -5, 9 Медь, тыс. т 14664 7930 -1, 8 Цинк, тыс. т 13495 8775 -1, 5 Свинец, тыс. т 12080 5520 -2, 2 Бокситы, млн. т 1238 80 -15, 5 Рудное золото, т 3300 330 -10, 0 МПГ, т 1500 ? Схема размещения потенциальных горнопромышленных районов социального развития Приполярного Урала - ± раз ? Х = - 6 раз

Поисковые и поисково-оценочные геолого-геохимические работы Цель: Обеспечение повышения качества и эффективности прогнозно-поисковых работ путем организации высокопрофессионального производства геохимических исследований на основе современных методов и рациональных технологий их ведения. Решаемые задачи: 1. Научно-методическое сопровождение организации и постановки геохимических поисков на перспективных территориях с учетом их природных условий. 2. Создание эталонных геолого-геохимических поисковых моделей разноранговых рудных объектов и совершенствование на их основе критериев оценки аномальных геохимических полей. 3. Разработка, апробация и внедрение новых методов ведения геохимических поисков с применением дифференцированного опробования природных сред и прецизионных аналитических методов изучения их состава. 4. Разработка технологии интерпретации и оценки аномальных геохимических полей на базе комплексного анализа геологической, геофизической и геохимической информации. 5. Изучение структуры аномальных геохимических полей с применением современных компьютерных технологий (ГЕОСКАН) при оценке перспектив новых территорий.

Геолого-геохимические модели объекта Применение в технологии геохимических поисков Геолого-геохимические модели разноранговых рудных объектов и разработанные на их основе признаковые и поисковые критерии применяются при: v определении параметров сети опробования; v сравнении параметров выявленных аномалий с параметрами ореолов эталонных объектов (размеры, интенсивность, особенности элементного состава и соотношения основных рудообразующих элементов, условия локализации и др. ); v оценке рудно-формационного (геолого-промышленного) типа аномалиеобразующего объекта; v оценке эрозионного уровня аномалий (оруденения) и прогноза оруденения на глубину; v прогнозировании слепых рудных тел и залежей; v оценке по методу аналогий прогнозных ресурсов категории Р 3 для объектов ранга рудный узел или поле.

Приоритетные сюжеты поисковых геохимических работ в сложных ландшафтногеологических условиях Рыхлые отложения Первичные ореолы Потоки рассеяния

Технология геохимических поисков Кадастр геохимических аномалий

Интерпретация геохимической информации Применение программного пакета ГЕОСКАН, разработанного в ИМГРЭ Программный пакет ГЕОСКАН был создан с целью исследования пространственной структуры полиэлементного геохимического поля, выявления и пространственной локализации его фоновых и аномальных неоднородных областей.

КАРТА РАЗМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ГРР С МЕТОДИЧЕСКИМ СОПРОВОЖДЕНИЕМ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПОИСКОВЫХ РАБОТ ФГУП «ИМГРЭ»

Задачи научно-методического сопровождения геохимических работ для повышения эффективности прогноза и поиска ТПИ 1. Экспертная оценка геолого-геохимических материалов по территориям, планируемым для ОГХР и ППР с целью выявления и локализации экономически рентабельных объектов. 2. Предварительная оценка территорий по условиям ведения геохимических работ на ландшафтной основе. 3. Расчет оптимальной плотности сети и обоснование методики отбора и обработки геохимических проб с целью наиболее экономически целесообразного и эффективного ведения работ. 4. Обоснование комплекса лабораторно-аналитических исследований и необходимого спектра определяемых элементов. 5. Применение современных компьютерных технологий при обработке геохимических данных. 6. Разработка поисковых геохимических моделей разноранговых рудных объектов. 7. Разработка критериев разбраковки АГХП с учетом условий конкретных площадей. 8. Оценка ресурсного потенциала по геохимической информации. 9. Обоснование критериев выбора первоочередных перспективных объектов.

Меры повышения эффективности поисковых и поисково-оценочных работ м-ба 1: 50 000 -1: 10 000 при выполнении госзаказа. 1. Необходимо выполнение всего объёма аналитических работ исключительно прецизионными методами: ICP-MS с представительной (50 г) навеской для растворения, AA и др. 2. Уточнение коэффициентов соответствия между потоками рассеяния, вторичными ореолами и коренными породами – для оценки ресурсного потенциала АГХП. 3. Обязательное включение в состав поисковых геохимических работ – ОМР (10% стоимости от общего объёма по объекту) с целью: • Апробации новых методов геохимических поисков (МАСФ, ОСРК, Гео. Газ, Гео. Почва, Электро. Геохимия и др. ) на эталонных объектах искомого типа оруденения. • Апробации оперативных полевых методов полуколичественного анализа (RFанализаторы X-MET 5000 и 7500 и др. ) разных сред для прослежевания выявленных слепых и перекрытых рудных тел и рудных зон; предварительной оценки их перспектив и выбора методики поисково-разведочных работ. • Апробации новых и нетрадиционных методов обработки и интерпретации АГХП, применительно к сложным ландшафтно-геологическим условиям. 4. Увеличение сроков проведения поисковых геохимических работ до 4 -х лет, особенно в случае сложных ландшафтно-геологических условий.

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ Природа и механизмы поисковых геохимических сигналов в различных ландшафтно-геохимических условиях Автохтонные отложения Аллохтонные отложения

Способы формирования геохимических ореолов с различными формами нахождения рудных компонентов Зоны, процессы Сверхтонкая легкая фракция Ультратяжелая фракция Зерновая форма Зона вторичного Сорбционно-солевая форма геохимического ореола Тонкодисперсное (<1 мкм) Тонкозернистое (>1 мкм) Зона дезинтеграция и выветривания пород Cu. Fe. S 2→Cu. So 4 Pb. S→Pb. SO 4 Zn. S→Zn. SO 4 Py - Fe. S 2 → Fe. S+S’+Auсам Процессы изменения первичных руд Окисление Перекристаллизация

Сорбционное золото в дефектах структуры гидрогётита в рыхлых отложениях рудопроявления Иочиминского

Распределение различных форм нахождения рудных компонентов в геохимических ореолах

Модель перераспределения фазовых форм золота по направлению от коренного источника в рыхлые отложения при формировании АГХП сульфидсодержащих золоторудных месторождений

Пробоотбор Профиль аллохтонных отложений (мощность 10 м. ) Литохимическая проба (штатная) Проба сверхтонкой легкой фракции Проба ультратяжелой фракции

Аппаратура обеспечивающая выделение сверхтонких легких и ультратяжелых фракций из литохимических проб (БГГЭ ИМГРЭ) Литохимическая проба Вес 600 г. Вес расчетный 0, 5 -10 кг Выделение сверхтонкой легкой фракции Выделение ультратяжелой фракция

Микрозондовый анализ ультратяжелой фракции

Сравнительный анализ различных литохимических методов поиска по вторичным ореолам рассеяния Результаты штатного литохимического опробования 0. 01 0. 00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Au (г/т) 0. 00 0. 00 Результаты анализа сверхтонкой легкой фракции 0. 006 0. 005 0. 004 0. 003 0. 002 0. 001 0. 000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Au (г/т) 0. 001 0. 000 0. 001 0. 002 0. 001 0. 000 0. 006 0. 002 0. 001 0. 002 Результаты анализа ультратяжелой фракции 0. 003 0. 002 0. 001 0 Au (г/т) 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 8 0. 0029 0. 0005 9 10 11 0. 000600000001 0 0 12 0 13 0 14 0 15 0 16 17 18 0. 000800000001 0 0 19 0 20 0 21 0 Результаты минералогического анализа ультратяжелой фракции 0. 003 0. 002 0. 001 0 Au (г/т) 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0. 0021 8 0 9 0 10 11 12 0. 0015 0. 000600000001 0 13 0 14 0 15 0 16 17 18 0. 000300000001 0 0 19 20 21 0. 000800000002 0 0

Портативный рентгено-флуоресцентный анализатор X-Met 7500 (пр-во Oxford Instruments, Великобритания)

Методы повышения эффективности геохимических работ в сложных ландшафтно-геохимических и геологических условиях ПРЯМЫЕ ГЕОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ДИСТАНЦИОННЫЕ АЭРО-КОСМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОЛЕВЫЕ ГЕОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Опробование органо-минерального горизонта почв; МАСФ; Опробование железо-марганцевых конкреций; Бриогеохимия; Атмогеохимия (Hg, I, F, Cl, H 2 S, He); Применение специальных сорбционных ловушек (МДИ, ионоприемники и др. ) ЛАБОРАТОРНО-АНАЛИТИЧЕСКИЕ Эффективные методы пробоподготовки: Различные вытяжки из проб; Выделение эффективных фракций проб почв; Эффективные методы разложения проб. Прецизионные высокочувствительные инструментальные методы анализа проб на широкий спектр х. э. , включая газы, анализ УВ КОМПЬЮТЕРНЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ АНАЛИТИЧЕСКИХ ДАННЫХ Применение метода геокосмического зондирования Земли (ГКЗ) для прогнозирования и поисков ПИ на основе измерении интенсивности аномальных нанохимических ореолов (НХО) над возмущающими рудными и нефтегазовыми объектами различного иерархического уровня (Е. Ф. Приходько, А. Ф. Морозов, С. А. Володько, Москва) Применение дистанционного геоголографического комплекса зондирования Земли «Поиск» для прямого определения углеводородных и полиметаллических месторождений (Н. И. Ковалев, Севастополь) Прогнозирование и поиски ПИ на основе глубинного термометрического дешифрирования и геологической интерпретации космотепловизионных данных (В. В. Югин, И. Ф. Мясников и др. , Черноголовка) ГЕОСКАН (ИМГРЭ); ГЕОПОЛЕ (ИМГРЭ); Gold Diger (МГУ); Geotom (МИФ «Экоцентр» ); GIS Integro (ВНИИгеоинформсистем) Прогнозирование и поиски ПИ на основе гиперспектральных ДДЗ (А. А. Кирсанов, ВСЕГЕИ) НОВЫЕ КРИТЕРИИ ИНТЕРПРЕТАЦИИ И ОЦЕНКИ АГХП КОМПЬЮТЕРНАЯ ОБРАБОТКА ДДЗ Изучение полных зональных разноуровневых структур АГХП: зон выноса, транзита, отложения и переотложения химических элементов; Соотношение никокларковых и среднекларковых элементов-индикаторов ПИ Дешифрирование и прогнозная интерпретация КОМПЛЕКСНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ АНАЛИТИЧЕСКИХ, ГЕОФИЗИЧЕСКИХ И ДАННЫХ ДЗ: Линеамент (ИМГРЭ); GIS Integro (ВНИИгеоинформсистем), ARC GIS, Map Info, методы главных компонент

ГЕОХИМИЧЕСКИE МЕТОДЫ ПОИСКОВ УГЛЕВОДОРОДОВ

Модель формирования геолого-геохимических аномалий углеводородных залежей

Методика прогнозирования нефтегазовых объектов при региональных геохимических работах Принципиальная схема распределения аномальных полей адсорбированных углеводородных газов (увгадс) Для месторождений нефти и газа характерно формирование газового поля «нафтидного типа» , образование кольцевых и сводово-кольцевых аномалий и утяжеление состава УВГадс с тенденцией нарастания контрастности от легких гомологов СН 4 к тяжелым. Интенсивность обогащения тяжелыми гомологами оценивается значением тангенса угла наклона тренда нафтидности (кривой контрастности УВГадс в ряду С 1 -С 5). Экспериментально установлено, что высокоресурсные нефтегазовые районы оконтуриваются изолинией тангенса равным +0, 03. Метод основан на определении содержаний адсорбированных форм углеводородных (СН 4, С 2 Н 6, С 2 Н 4, С 3 Н 8, С 3 Н 6, i. С 4 Н 10, n. С 4 Н 10, С 4 Н 8, i. С 5 Н 12, n. С 5 Н 12) и неуглеводородных газов (СО 2, Н 2, О 2, N 2) в пробах почв, донных отложений, коренных пород. Навеска пробы (0, 5 г) помещается в термодесорбер, находящийся в системе газоанализатора. Проба нагревается до 70°С, продувается аргоном, вакуумируется и в течении 7 минут выдеоживается при температуре 225°С. Выделившийся (термодесорбированный газ) анализируется газоанализатором ЦВЕТ-500.

Модель миграции углеводородов над объектами УВС

Проблемы при геохимическом поиске месторождений УВС Сорбирующие свойства подпочвенного слоя

Оборудование для отбора проб, десорбции и анализа УВ газов Пробоотбор Термодесорбер Приспособления для проведения пробоотбора Анализатор – хроматограф ЭХО-В-ФИД

Схема комплексного отбора проб на Атовском эталонном участке

Зональная структура поисковых геохимических аномалий по комплексу методов (ИПК, десорбция) Атовского эталонного участка Легкие УВ: метан (CH 4), этан (C 2 H 6), пропан (C 3 H 8), бутан (C 4 H 10); Сср – 0, 1 -2, 0 об% Ароматические УВ: бензол (C 6 H 6), толулол (C 7 H 8); Сср – 0, 1 -0, 5 об%

Схема расположения участков работ Атовский эталонный участок Площадь 250 км 2 Сеть опробования 500 х5000 м Количество точек опробования 121 Балаганкинская перспективная площадь Площадь 500 км 2 Сеть опробования 1000 х2000 м Количество точек опробования 206

Зональная структура поисковых геохимических аномалий по комплексу методов (ИПК, десорбция) Балаганкинской перспективной площади

ДИСТАНЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ПОИСКОВ

• Теоретическая основа метода Рудное тело, как итог геологических процессов, является генератором наночастиц в атмосфере с формированием атмосферных нано геохимических (НГХ) аномалий. Наночастицы переизлучают кванты падающего на них солнечного света и формируют свой отраженный оптический сигнал. • Цели Дистанционный поиск аномальных нанопылевых образований в приземных слоях атмосферы. • Способ Фиксация отраженного оптического сигнала на спектральных многоканальных космоснимках с дальнейшим сопоставлением полученных спектров с откликами спектральной характеристики вейвлет (тестовых) образцов полезного компонента.

Получение спектров на основе квантовооптических откликов вейвлет (тестовых) образцов. Шлирен-фото. Наночастица легкой нефти. Акустический левитатор (выделение наночастиц нефти) Двумерный срез отклика от кластеров наночастиц

Спектральные многоканальные космоснимки Landsat 7 1 2 6 3 7 4 8 5 9 Спектральные характеристики спектров

Съемка информационно-энергетического спектра на аналоговый носитель Приемник информационного аналогового сигнала информационноэнергетический спектр

Обработка космоснимка Исходный снимок Результат обработки

Район работ ФГУП «ИМГРЭ» по поиску нефтегазоносных коллекторов. О-в Ява, Индонезия. Район работ

«ОЦЕНКА ПРИРОДНОЙ И ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКИ НА СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ» 82

В настоящее время в России реализуется программа создания Госгеолкарты-1000/3 и 200/2. В рамках этих работ выполняется многоцелевое геохимическое картирование (МГХК-1000 и МГХК-200), одной из задач которого является оценка экологического состояния территорий (областей, зон, районов), характера и интенсивности изменения окружающей среды, загрязненной токсичными химическими элементами и соединениями под воздействием техногенных и природных процессов.

Основы технологии МГХК 84 Инновационная технология МГХК базируется на системе новых научно-методологических принципов и отличается от стандартных геохимических съемок иерархическим подходом, детерминированным расположением пунктов пробоотбора на основе многофакторного районирования и выделения квазиоднородных площадок, сопряженным опробованием (со средней плотностью 1 пункт на 1 см 2 карты соответствующего масштаба) нескольких компонентов экогеосистемы (коренные горные породы, донные отложения, почвы, вода), анализом проб на широкий комплекс индикаторных, токсичных и биофильных химических элементов и широким применением ГИС-технологий на основе банков геохимических данных 84 (БГХД).

Картограмма эколого-геохимической изученности территории России масштаба 1: 1 000 Всего к концу 2015 г. по территории России эколого-геохимические карты созданы на 100 листов международной разграфки, что покрывает 61, 5% площади континентальной части России.

Эколого-геохимические исследования нацелены на выявление современной структуры загрязнения компонентов ПГС, оценку и контроль экологического состояния территорий, подвергающихся техногенному прессингу и прогнозирование развития экологической ситуации. Решаются следующие задачи: · выявление ареалов загрязнения компонентов ОС токсичными веществами оценка степени и состава их загрязнения; · оценка потенциальной геохимической эндемичности; · районирование территории по уровню загрязнения и степени экологической опасности. · выявление источников загрязнения; · выявление площадей потенциальных техногенных «месторождений» ; · эколого-геохимический мониторинг прогноз развития негативных процессов; и · разработка рекомендаций по реабилитации территорий неблагополучного экологического состояния; · выявление контингентов населения с повышенным риском заболеваемости.

Критерии оценки загрязнения почв и донных отложений Многолетний опыт подтверждает, что специализированное эколого-геохимическое картирование почв, донных отложениях и других объектов ОС уверенно фиксирует практически все значимые по размерам и интенсивности техногенные геохимические поля химических элементов, относимых к I-IV классам токсической опасности. При этом более мощные источники выбросов и сбросов, как правило, характеризуются более обширной гаммой элементов-загрязнителей.

Результаты мониторинга загрязнения почв г. Москвы токсичными х. э. (по С. Б. Самаеву и А. И. Ачкасову, 2010) 1976 – 1986 – 1993 – 2006

Значительные объемы загрязнения окружающей среды токсичными химическими элементами создают огромную техногенную нагрузку на экогеосистемы. Площадь нарушенных земель только в России составляет на сегодня более 1 млн. га. Более 64 миллионов граждан России проживают на территориях со сверхнормативным загрязнением атмосферного воздуха.

Для решения задач направленных на выявление, оценку и контроль загрязнения ОС приграничных территорий, разработку и выполнение программных мероприятий по оздоровлению среды обитания человека необходимо: • увеличение ассигнований на геоэкологические, в частности, разномасштабные эколого-геохимические работы; • совершенствование нормативной базы оценки эколого-геохимического состояния территорий путем установления ПДК и фоновых характеристик для крупных почвенно-геохимических регионов и разработки новых комплексных показателей загрязнения ОС; • повышение прецизионности и снижение порога обнаружения х. э. в применяемых инструментальных методах анализа геохимических проб; • укрепление и развитие сети экологического мониторинга, оснащенной современными техническими средствами; • обоснование и внедрение методики количественного расчета многолетних накоплений металлов-загрязнителей в почвах, донных отложениях и оценки экономического ущерба от загрязнения ОС. • внедрение в правоприменительную практику платы за сверхнормативное загрязнение ОС токсичными веществами на основе вновь принятых законодательных актов.

Спасибо за внимание! 91