Введение к работе
Актуальность пройдеш
Змачеішо информации о состави разлігпіііх сред во веек областях материального производства пе нуадботел в доказательствах. Проблема сосгзви - одна яз цеягрз-іьішх u D области опробовонмя минерального сырья в естественном залега-шти при TioiscKQi, разведке и эксплуатации месторождения твердих полегшие, иског'нєіліх. Сущвстиумо'ои традиционно*: геологическое опробование по результатам отбора нреб с ілнсі-ческіїм гшалкзом является трудоемким и дорогостоящим. Качество раэультатоп и оперативность ьшюлненил анализов не Зсогдп соотвотстаует трабопашїям пз-зо пополяого отбої'я материала ітроб и значительного рнзряБв do врем.эпа. между отбором пробы и получе:п:оы результатов иимвз. Это оу^еогсец'-о игзаоет аф&зктивпость геолого-рязв&дсчлих работ н уяу;:!.зот faxia-iO-wtosrott'i'iecraio показателя гор.чору.'.'них иредприлтгъЧ. [то делает актуолыгым nonpos о поисках л совераонстіі /ванки «тодов опробования.
Видная роль в perasnict отоіч> вопроса отводится ядер-ю-гео$ ізігюсісал- методам (ЯТ<Ш) нзучоняя элементного соста-іа холгерггсьполо сырья, прежуществаил іеоторнг. являются вн-окая їікспрассиость и воз?лс;аость проседать ксслодоьаапп ^посредственно п еитестоечтом залего'^и без отбора проб.
осфоряты как объект иародіюгозяЯатсеїшого иепедадовв-пя в тэчегеш пооледтепс ЗО лэч* сталі ocuonofl ряда крупно-ееатаЗпаа пронззодста, вшг/скяжя^ту удобрзшія, м.тгаряаль! г! оздекпїшя, бээ которых сеітіас не обходится іш одіїя отрасль рсиызлэниоетл, в том число хлмичяодяя» металлургическая. ниацдопная, пп^овяя, модкцяяекая, атроитчльпая. Несмотря в доаолыю wj-aavxlt уровень доЛгчя и п-эрсрзботки фосфатного ігрья, а стране и эа руСесом оззгдаотоя ого де-йпдат. нйпрл-эр, проззподстйо фооц<згта;х удобре»тЗ удовлетворяет яотрзб->стл огропроыгигйекгого гсоїлж&кеа ССС? «таль на 575 от ентд-ьнькых, кпучяо оСоспога'зпг гсотрвСігостіО (дсз:ыэ 2ГСЧС,
Bi»cc«Rn Иаяого Нератпу ичл.сюхгэт ,'.-6 кватсрог^с-кжг с гя-
- г -
пасами в 1.5млрд.т., представленных геосинклинальшши отложениями хемогенного генезі-оа. Аналогичные крупные фосфори-тоносные провинция лмоются в США, Австралии, Африке а Кон-голии.
Технологии пероработіси фосфатных руд разнообразны, постоянно совершенствую 'ся и требуют дополыительной информации о содержаниях креыпеэема, общего кальция, окиси ыагтгил и углерода, фтора, редких земель, полуторных окислов и т.д. Поэтому от разрабатываемых технологий опробования требуется комплексная количественная оценка главных и сопутствужцнх полезных, технологических и вредных составляюяих.
1>олого-гесфизцческие методы количественного опробоча-нмя разрезсв скважин аффективно применяются при разведке мелкозернистых пластовых фосфоритов Малого Карэтау. Вопрось *te оперативного опробования наземных объектов - канав, дробленых первичных проб, керна скважин, штабелей и другш геологических поверхностей, остаются практически шразрабо-таииыыи. Придло&ены способы определения содержания фосфора по фтору (Л.И.Горбачев, В.С.Камышев, 1972) и величине естественной радиоактивности (О.В.Сулровл, О.Д.ЗСалдеев,1568) Однако, использование актмпац>:олноЯ съемки нецелееообразн из-за повиданной опасности работ о открт<ч.'ымп источникам нейтронов. Результаты гаыма-опробовашш псодпозначіш в свя зи с нарушением корреляции ыекду ург.лом и фосфором дзя внухри фоссерии отдельных месторагуцс-нпи (верхний и шиша пласта Коксу). Сам зкс фосфор не обладает благоприятными Х рак'геристикьАИ для вксирессного физического определения, химические способи его оцещсн npvt массовых лабораторных or ределсняях па оперативны, а в условиях остествепного зале го;"2я - пехозшгзш. Цгль х)Иіссргаі":оіпюа роботи
Целью ««стоящей: длосертацші лвляется разработка геолог/ -геофизической -технологии (ГТХ) наземного опробования фо фогитов ( канав, дробленых первичных проб, керна сквази штабелей, различного рода поверхностей) на содергишил о ловных кс\тс>пзшо'.', характеризующее руда местороэдештй фо Форитов Малого Каратьу (Ро0,-, И.О.- нерастворимый остато СаО, МуО, СО,, >'*?_0Э).
Основной идеей работы являетоя использование корреляци-інной связи фосфора и стронция в хемогенних первччні/х оса-[очных фосфоритах и закономерностей состава фосфатних сред [алого Каратау для опредвлошія содержаний перечисленных омпонентов руд. Автором изучены дополнительные корреляци-«ные кристаллохимитеские связи компонентов и- на их основе іазработапа ГГТ опробования вшяепэречисленпкх геологических бъектов. В состав новой технологии включено определение ентгенорадиомотрическим (РР) методом соддерконий еттхш-ия, кальция и гелеза с после духщим расчетом всех других отаононтоп по системе уравнепий регрессии. Использование Р метода и средств автоматизации сбора и обработки геофи-ической информации позволяет, во-первнх, резко енгзить атратн' па защиту персонала от ионизирующего излучения, во-горых,. существенно увеличить експрессность опробования, се ото позволило получить еффектшзпкл и недорогой способ элучения информации о вещественном составе фоссирья в ес-зственном залегании. гновныэ задача есоледовохгей
Поставленная-цель предполагает проведение следующих ра-эт:
. - обобщение и анализ информации по опера Tvpreovy коли-»ственгому опробованию фосфоритов в естественном залегала, определение требований к качеству полевого опробования ) базе вариаций признаков в параллельных (сопряженных) ге-югических пробах С целью обоснования ГГТ полевого онробо-шия;
изучение поведения стронция в процессе хемогенного ^эдочного процесса образования фосфоритов. Геохимическое (основание связи стронция и фосфатного вещества на основе юрий изоморфной смесимости В.С.Урусова и хемогенного фос-ітонакоилеьия А.В.Казакова - Н.М.Страхова. Изучение влия-Л на ату связь метаморфических процессов;
изучение распределения стронция, кальция я хе-^за в сфоригах. Количественная оценка связе* стронция о основ-ми компонентами в неметаыорфизованных и метаморфизовагазых да*С. Количественная оценка теоаоты и устойчивости связи сфора и стронция в фосфоритах Малого Каратау с целью ее
нспл льэовазтя для опосредствованного определения содержания РрОс через стронций. Оценка требуемых чувствительности и пороге обнаружения стронция;
- оценке карбонатного кальция через общий п фосфатный;
«- совериенствовашіе методо РР опробования фосфатных
сред: с-целкп влкяшіл различных факторов на еффект реытг^-цопег-ой флуоресценция при определении малых содержаний строимая, содеркяпий кальция и ї»леза п (Цосфоїжтох;
- рэрработко архитектуры полового автоматизированного
комплекса ядерпагеофизкчоского опроСоваїшя и каротажа (ПЕК)
и созддцле его макота;
-резреботкз программг.о-матемзтпчеюсего обеспечения(ШО) црореданяя ядерно^еофтакчесюто опробования (оталонирово-пио, сбар» оперативная обработка и котрологический контроль качестве прове-дегсм опробования, интерпретация і: представление конечных результатов с&казчику);
- рперяботкя, гфектячяскос исшгганпе і: примененке опе
ративных долевых цетодпк ГГТ ипробоваяля в естественном за
лягавші {чостггшо-подготоплешпіо проб , корн сквагзш, раз-
ли'пте геологические поверхности - канава, игабелп и т.п.)
ПЗЗГШШ KODX^Tta ТК-бО'Щ
Л. Изучено цопаденпг. стронция в процессе хексгегшог осадочного процесса образования иєлііозєїшпстил Пластовы фосфоритов. Показано, что весь стронций п фзефортггах крзте тпллохимичоскя связей с фзефатгай! веществом, связь являете универсальной для Фосфоритов одного бассейна седдаептецпг ко зависят. от состава нефосфатпои части п степеїш нроявлс пия метаіюрфаческпх процессов.
2. Ла npwjope цестороіиеппії- бассейна Нзлого Каратву кі
ллчог-твенпо оценена теснота к устойчивость сз::зи стронций
фусфор, показала принципиальная возможность ее нспользов;
ния для определения седзргацкя фосфора.
3. Получены рабочие спсте«ы уравнений ююкественн
корреляции іщда:
KfcO *а2 - bgPg05 + o2CaO , СОа =а3 - Ь3Гг05 + о3СаО ;
проверена их работоспособность в различных условиях, оцепе-ни погрешности опосредствованного определения главных технологических, компонентов фосфоритов (И.О., "&Q, СО.,).
-
Разработай и внедрен в ПГО "Юйказгс-ология" автоматизированный половой комплекс для проведеїшл лдерногеофлзп-ческпх исследовоші.;. Разработана насадка-колякматор к датчику ЫД-П для РР определение содерашззй стронцад, железа к кальция в фосфоритах в условиях естественного залегания. Создано И.!0 сбора, обработки я.'.эрпогоофковческой нп^-іргш-цтг в реальном г*">смеии и метрологического контроля качества щзведеная опробования.
-
Разработаны ц напитаны в производственных условиях методики РР опробоваїгая фосфоритов (часирвю-подготов.» >ппнх геологических проб, нерпа сішагяїн, разливших геологических поверхностей - ытаСелеП, капав и т.п.) в естественном залз-гашпі, сбесвечнваЕТ'.ие определение основных компонент-\ч
(PgOg, И.О., СаО , 1%0, С02, Уе (обідее). Разработано ГЛО оталошіровапші. п оперативное интерпретации: результатов РР опробования фосфоритов. Пракгачесаая ценность работа
Выявленные коллчсствопные гсшгдгюсг.ке закономерности состава первичных осадочних фосфоритов, разработавшая па их основе ".-эхпологля РР опробования, а таіа:о усопертпопотвозшг-ико средства проведеіпхя опробования (ПВХ) позволяют существенно повысить геолого-окопомзизснуп оффектявпость опробования при поисках, разведкэ и эксплуатации месторождений мелкозернистых пластових фосфоритов бассейна Малого Кара-тау, обэспачизаящзго «OS до&гпі ССОР но фосфатному сырью. [Громе того данная ГГТ без особых изменения ме»ет быть примэ-зона в КрупнеГлетх фосфатных провинциях аа рубагюм (Ciill, Ав-зтраты, !ШР, дфряка). Роаяаззітжї работ
Результаты выдалнегзшх посладоведет:! поподь2овзлнс?> при грошданпл coes!0othi!x оштзд-методз.'чэснлх работ по V? он-дабсзална фосфорлтоа мэстораг^огкЗ Колего Кэр".тоу З-.-ло-Ка-іахстснскоЛ гоолого-гсо{тїглт*осі,:о*1 ойєяздиіггс.ї ПГО ''Кляслзгэ-їлогня". Даз ПЕІС хі соотаетеїзу-і^за ГС.Х> крнкоилатсл в ПГО Йпіезгео^огля" ютпнзя о 1S37r па цзотпне и род:стэ метал-
лы, барит и фосфориты при проведены! рядового полевого. опробования. Апробация роботі и публтасеїзги
Оспвные результаты работы докладывались:
на научно-технических советах Южно-Казахстапсілй геолого-геофизической ркспедицпи ПГО "Юзасазгеология";
на Региональной научной конференции молодых ученых и специалистов по актуальним вопросам геологии, 17-18 ноября 1988г. Учредители - Алма-Атииское территориальное праї іепяе ВІПТО, Казахский научно-исследоиагелі-'зккй -шстигут минерального сырья (КаэШС), Институт геологических наук АН КазССР. (Работа отмечена почетной грамотой.);
на школе передового опыта: "Основные направления развития геофизических работ в рудных районах Казахстана", 24-26 мая 1989г., г. Алма-Ата., Минтео СССР, Глав.КГУ "Казгео-чогия", НПО "Каэрудгеология", КазШС , ВНТГО.
По ""еме диссертации опубликовано пять печатных работ.
Диссерт^'даонные исследования проведены в Южно-Казах-стангсой геолого-геофизической экспедиции ПГО "Вжкаэгеоло-гия" и в рамках темы 829/1: "Разработка геолого-геофпзиче-ской технологіпі и ее методического обеспечения для разведки баритовых, фосфоритовых и полиметаллических месторождений" (1991-93гг.) Казахского филиала Всесоюзного НИИ разведочной геофизики НПО "Рудгеофизика" Минтео СССР. Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 148 листах машинописного токста, пдузргит Я2 рисунка 5 таблиц и библиографию из Мб наименований.
При разработке ГГТ автор опирался на основополагающие ряботы Ю.П.Булашевича, В.И.Вернадского, Г.В.Горпкова, Н.М. Страхова.. А.В.Каэекова, Б.И.Гиммельфарба, Г.М.Воскобойнп-котзв, Е.М.Филлилова, Ф.А.Алексеева, Л.В.Шишкина, И.М.Хайко-вичч, В.А.Мойорч, А.П.Очкура, Е.П.Лемана, В.И.Уткмна, В.А. Арнибашепа, В.С.Урусова и др.
Аптор искрешг? благолярен научному руководителю доктору геолого-шшералогических неук, профессору В.А.Краснопо-рову за выбор темы исследования, постоянные внимание и по-
' -1 -
мощь, к.г.-м.н. Ю.Л.ГртштеДиу, В.В.Полякову, В.А.Рижюву, А.А.ІІаїзенко, О.А.Усольцеву, Л.Ф.Щербак, В.Н.КрасноперавоЛ, . Г.В.Борстеневу, В.И.Кіфдяшкішу, К.Г.Рахметовой за участив в разработках, в проведения полевых и камеральних работ и содействие внедрению разработанной технологии.
содагалние работы
Вводеиге
Во введзпии приводится состояние современного геоло-го-гесфюичеекого опробования и па его основе обосновывается необходимость разработки гоолого-госфгеической технологии оперативного полового опробования фосфатних сред Мало-го Каратау в естественном ээлеганял, перечисляются зсч.ачі{, решение которих способствует повишетпо еффектшноети геологоразведочных работ, формуліруцтся осіговіше загдпцаемые по-локеїшл.