Реферат: Применимость петрологии к разведке месторождений
Второй метод применяется только для включений, которые содержат дочерние кристаллы и основан на растворимости различных минералов в воде. Дочерние минералы нагреваются до тех пор, пока они не растворятся в гидротермах. Обычно метод применяется лишь тогда, когда используется галит или, что более редко, сильвит. Эти два минерала самые часто встречающиеся дочерние кристаллы и наиболее легко идентифицируемые. В простой системе NaCl-H2O галит будет присутствовать в виде дочернего кристалла при комнатной температуре там, где гидротермы имеют минерализацию 26.3 вес.% NaCl или более. В более сложных системах состав всей системы необходимо определить или оценить путём измерений точки замерзания до того, как можно будет точно рассчитать минерализацию.
Другие методы. Другие методы как, например, масс-спектрометрия или газовая хроматография, за исключением Рамановской лазерной спектроскопии, проводящиеся в большей или меньшей степени с разрушением (дробление, плазменное удаление), нацелены на анализ самого включения. Имеется несколько других методов, но дороговизна и трудности интерпретации измерений обычно не позволяют их использовать в рудной разведке.
Необходимые процедуры. Проведение небольших измерений имеет ценность в определении геологических событий в новых месторождениях. Исследование флюидных включений являются самым значительным только тогда, когда пробы на флюидные включения хорошо отобраны, как, например, при детальном картировании и/или бурении. Отбор проб для анализа флюидных включений производится на основании петрографических исследований. Важно понять, что измерять. Необходимо знать, что обычно лишь жильный материал будет представительным, даже сильно окремнённые вмещающие породы имеют малую пригодность для измерений флюидных включений.
Из выбранных образцов готовятся шлифы. Их необходимо тщательно полировать, что занимает длительное время, но такие же образцы можно использовать для минераграфии. Эта процедура состоит из 4-х стадий:
1.изучение и обнаружение включений.
2. измерение температур гомогенизации и температур растворения, если имеется возможность.
3.измерение точек замерзания.
4.интерпретация данных.
Количество измерений делается в зависимости от поставленных целей. Важно определить систематический тренд во время измерений, как, например, бимодальное распределение, размерную корреляцию, изменения во времени.
Для изображения . Если имеется значительное количество измерений, то полезны гистограммы (рис..14). Идеальным считается нанесение результатов на графики энтальпия-минерализация, поскольку смешение, кипение и остывание взаимосвязаны на графике в виде прямых линий (рис..15). Это обычно не делается, если данных недостаточно. График точек гомогенизации/замерзания является приближением к этому, а не плохим первым шагом (рис..16), но трудно знать, что делать с точками, где нет измерений минерализации. Если данные получены из проб, отобранных из значительно большего вертикального интервала (из скважины), то полезно построить графики с наложением вертикального масштаба на кривые точек кипения-глубина.
При интерпретации важно помнить цели: стараться понять тренды в пространстве и времени на языке физических процессов и затем связать их с эпизодами и процессами рудной минерализации и сделать полезные прогнозы.
Микрозонд/EDAX/SEM
Эти исследования включают ряд методов, основанных на рентгеновском излучении и электронной микроскопии. Они могут применяться к любым полированным пластинам или образцам с углеродным (или золотым) покрытием образцов. Углеродное покрытие может удаляться повторно позже с полированных поверхностей, если это требуется. Эти методы являются очень мощными, но наилучшим образом применимы после всестороннего петрографического и минералогического анализа. Они могут применяться как к прозрачным, так и не прозрачным фазам. Ограничениями для них является диагностика элементов с очень низкими атомными весами.
Сканирующий микроскоп (SEM) дает картину поверхности образца на сетке CRT, с которой можно получить фотографию. Это похоже на исследование под бинокулярным микроскопом, но с большими возможностями увеличения: можно изучать объекты с менее чем микронными размерами. Особенно он хорош при изучении текстурных взаимоотношений минералов на микроскопическом уровне. Так, например, его можно использовать при исследовании текстур замещения между гидротермальными полевыми шпатами, глинами и цеолитами. При изучении нефтяных залежей, SEM используется для исследования микропористости образцов керна.
Электронный микрозонд или EDAX (Energy-DispersiveX-rayAnalyser) анализирует химический состав в маленьких точках на поверхности образца с высокой точностью. Это позволяет оценить отдельные минералы вплоть до микронного размера. Анализ может быть полезен для диагностики большинства элементов тяжелее кислорода. Анализатор можно использовать тремя путями:
-количественная форма: он даёт точный анализ в точке;
-полуколичественная форма: для быстрого сканирования и примерной идентификации различных минералов;
-сканирование: может использоваться при «картировании» поверхности образцов на отдельные элементы, т.н. на золото. В зависимости от сложности программы, эта процедура может быть автоматизирована в разной степени. Некоторое оборудование может производить картины обратного рассеивания с демонстрацией различных элементов в разной тональности или цвете. Этот метод очень хорош при идентификации очень мелких объектов или тонких текстур, таких как зональность в золотых зёрнах или для определения количества серебра в галените.
Общие химические анализы.
Для получения общего химического состава свежих и изменённых пород или жильного материала применяются разные химические методы с использованием порошков пород. По сравнению с традиционным «мокрым» химическим методом или АА, некоторые более новые методы, такие, как XRF, NAA, ICPAES, ICPMS, могут давать данные более быстро и дешевле, хотя и с менее высокой точностью для всех элементов. Реальная выгода та, что там, где требуется многокомпонентный анализ, поскольку эти методы могут анализировать более 60 элементов, цена анализов будет немногим больше стоимости 10 анализов.
Эти методы лучше применять для понимания общей геологии месторождений, и чтобы отследить тренды химических «следопытов». XRF обычно не делается на промышленные элементы, поскольку на них производятся отдельные анализы. Основная выгода анализов NAA и ICP - это их можно использовать для анализа золота и серебра на тех же образцах, которые использовались для анализов других элементов, хотя пламенная фотометрия/атомная адсорбция дают более низкие пределы определений. Обычно только анализ лишь основных данных определяет существование геохимической аномалии и определяет её относительные размеры и интенсивность. Однако, возможно, применение и более продвинутых статистических методов и сочетание нескольких элементов исследований тонких геохимических изменений. Для некоторых типов месторождений (т.н. тип Карлин) геохимические исследования, по-видимому, являются наиболее важным методом разведки.
Анализы стабильных изотопов
Изотопный анализ выполняется на порошках, обычно для отдельных минералов, которые выделяются из образцов (обычно магнитным или гравитационным методами). Они дают информацию о температуре гидротерм, которые отложили минералы, а также об их магматическом или метеорном генезисе. Так, например, анализом изотопов серы и кислорода в гидротермальном алуните можно определить отложен ли алунит первичными гидротермами, или гидротермы образовались в результате субповерхностного окисления (рис..17), что имеет важное значение для рудной минерализации.
Большинство полезных изотопов в эпитермальных и порфировых месторождениях представлено серой, углеродом, кислородом, водородом, стронцием.
Применение стабильных изотопов минералов зависит от допущения изотопного равновесия. Это могут быть равновесия между минералом и гидротермами или между двумя минералами. Следовательно, наиболее осмысленные результаты могут быть получены при наличии для анализа большого числа фаз. Так, например, больше информации о природе рудообразующих гидротерм (включая температуру) может быть получено по изотопам серы, если два сульфида и/или сульфата находятся в равновесии, а не один минерал.
Некоторые из этих методов относительно дорогие, таким образом, они могут применяться на последних стадиях геологических исследований месторождений, когда о нём уже многое известно, или, если требуется ответ на специфический вопрос.
Методы датирования. Большинство методов датирования производится на раздробленных пробах или на отдельных минералах, возраст получается в годах или миллионах лет, на основании распада хорошо известных радиоактивных элементов. Это может быть полезным при объяснении геологической истории месторождения, но является относительно дорогим и обычно ограничивается решением специфических проблем. Разные серии распада покрывают разные интервалы возрастов и могут применяться для разных минералов.