Файл: Рысс Ю.С. Поиски и разведка рудных тел контактным способом поляризационных кривых.pdf

циалов реакции их значения на пентландите+0,4; —0,35 и —1,1 в. В случае просто пнрротинового оруденения останутся реакции при потенциалах +0,9; +0,6; —0,5 и —1,5 в, как это и видно из рис. 11, б.

Если в составе медно-никелевых руд появятся другие минералы, например пирит, магнетит п другие, то соответственно к основному ряду потенциалов реакции прибавятся потенциалы реакций на указанных минералах.

Знание ожидаемой минеральной ассоциации в оруденении суще­ ственно упрощает анализ поляризационных кривых и отождествление процессов с теми реакциями, в которых участвуют соответствующие минералы. Однако установить минеральный состав руд можно путем непосредственного анализа потенциалов реакций. В первую очередь обращается внимание на потенциалы реакций, не имеющих одинако­ вых или близких значений на разных минералах. Такие потенциалы удобно называть днагносцирующимн. В рассматриваемой ассоциации минералов диагносцирующими потенциалами реакций являются —0,35 и —1,1 в на пентландите, +0,2 в на халькопирите и +0,9 в на пирротине. Наличие этих потенциалов непосредственно указывает на присутствие в рудах пентландита, халькопирита и пирротина. В соответствии с названным составом другие потенциалы реакций соответствуют минералам: +0,4 в—пентлаидиту; +0,7; —0,6 и —1,4в —- халькопириту; +0,6; —0,5 и —1,5 в— пирротину. Само наличие последних реакций контролирует правильность определения мине­ рального состава по диагносцирующнм процессам и обусловливает окончательное установление минерального состава обследуемого оруденения.

В реальных условиях полный набор потенциалов реакций не всегда может быть получен. Это связано с тем, что при близких значениях потенциалов реакций на двух минералах, отражение электрохимических процессов па поляризационных кривых сливается в один регистрируемый процесс при усредненном значении потен­ циала. Для медно-никелевой минеральной ассоциации такое усред­ нение возможно для катодных реакций на пирротине и халькопирите (—0,5 и —0,6 в), для вторых катодных реакций на тех же минералах (—1,4 и —1,5 в), для анодных реакций на пентландите и пирротине (+0,4 и +0,6 в) и на пирротине и халькопирите (+0,6 и +0,7 в).

Трудности разделения реакций связаны с многими причинами, главные из которых относятся к влиянию роли текстуры руд. Мето­ дика наблюдений поляризационных кривых с разделением реакций с близкими потенциалами требует специальной разработки. В тех случаях, когда разделение реакций на поляризационных кривых при имеющейся методике невозможно, анализ кривых значительно усложняется.

Обращаясь к рис. 11, я, можно видеть, что на поляризационных кривых отражаются катодные процессы при потенциалах —0,32;

типичными для пентландита, по которым и устанавливается его присутствие в рудах. Соответственно ему должна принадлежать анодная реакция при потенциале -|-0,4в. С этим потенциалом могут быть реакции на галените (см. табл. 1), но тогда должна была бы быть реакция при потенциале —0,75 в. Поскольку такой реакции нет, постольку в исследуемых рудах вряд ли существует галенит, и реак­ ция должна принадлежать только пснтландиту.Процесе при потен­

ционной кривой. В оруденении возможна примесь пирита, на котором первая катодная реакция протекает при потенциале —0,5 в, так же как и на пирротине. Однако второй катодный процесс на пирите должен был бы быть при потенциале —1,3 в. Отсутствие процесса указывает на отсутствие пирита или на его весьма небольшие коли­ чества в оруденении.

Таким образом, состав основных минералов в обследованном руд­

на том же участке. Для удобства сравнения значений предельной силы тока соответствующих реакций, масштаб по току на рис. 11, а и 12 выбран одинаковым. Как видно из рисунков, на поляризацион-

пых кривых выделяются катодные процессы при потенциалах —0,3; —0,6; —1,1 п —1,5 в. Устанавливаемые значения потенциалов реак­ ций в пределах погрешности ± 0,05 совпадают с теми, которые полу­ чены на предшествующем рудном теле. Тем самым можно констати­ ровать халькопирит-пентланднт-ппрротнновый состав обследуемого тела.

Наибольшее расхождение до 0,1 в наблюдается для реакции с потенциалом —0,5 и —0,6 в. Это совместный процесс на халько­ пирите п пирротине. Вероятно величина наибольшего расхождения потенциалов реакций связана именно с этим обстоятельством. Однако, почему в данном случае по потенциалу реакция оказалась ближе к халькопиритовой, а на первом теле к ппрротиновой, пока остается неясным.

Важно заметить, что на втором теле удалось снять процессы при потенциалах +0,6 и + 0,9 в. Последняя реакция типична для пир­ ротина и является диагносцирующей для этого минерала. Процесс при потенциале + 0,6 в также характерен для пирротина. Обе реак­ ции следовало ожидать из факта установления пирротина по катод­ ным процессам. То что они существуют лишний раз контролирует правильность определения в составе руд пирротина. Наличие халько­ пирита в соответствии с реакцией при потенциале +0,15 в должно обусловливать процесс при потенциале +0,7 в. Этот процесс, так же как и в случае катодных реакций, сливается в своем отражении на поляризационных кривых с реакцией на пирротине, и при потен­ циале +0,6 в регистрируется совместный процесс на обоих мине­ ралах.

Любопытно сравнить для двух обследованных тел значения пре­ дельной силы тока реакций. Как видно из рис. 11 и 12, для второго тела рассматриваемые величины соответствующих реакций, а также суммы процессов на всех минералах меньше, чем для первого. Это указывает, что общая масса минералов, а также размеры пер­ вого тела больше, чем у второго. Действительно, размеры первого тела составляют около 100 м, в то время как размеры второго тела не превышают первых десятков метров.

Результаты поляризационных наблюдений еще на одном медно­ никелевом рудном теле Кольского полуострова приведены на рис. 13. Здесь, как можно видеть, регистрируются те же процессы с рас­ хождением соответствующих потенциалов реакций при сопоставле­ нии с предыдущими случаями в пределах ±0,05 в. Типичная медноникелевая минеральная ассоциация удовлетворительно фиксируется для этого рудного тела.

То же самое наблюдается на других рудных телах Кольского полуострова, а также медно-никелевых телах в Воронежской области. На рис. 14 приведены результаты поляризационных измерений на одной из залежей участка вблизи г. Воронежа. Исходный потенциал этого тела отрицательнее, чем у линз Кольского полуострова. Пер­ вый процесс практически начинается с исходного значения потен­ циала —0,6 в, затем отмечаются процессы при потенциалах —0,8;

—1,1 и —1,5 в. Достаточно отчетливо фиксируются анодные реакции при потенциалах -г 0,2 и +0,4 в. В промежутке от —0,5 до +0,2 в при анодных процессах, по-выдимому, существуют какие-то реакции, которые отчетливо не отражаются на поляризационных кривых.

По полученным значениям потенциалов реакций в оруденении устанавливается пеитландит (—1,1 и + 0,4 в), халькопирит (+0,2; —0,6 и —1,5 в) п пирротин (—0,6 и —1,5 в). Здесь, так же как и на Кольском полуострове, на поляризационных кривых регистри­ руются совместные процессы на пирротине и халькопирите. Для

/д

20-

раздельной их диагностики служит процесс при потенциале + 0,2 в. Кроме перечисленных реакций отмечается процесс при потенциале —0,8 в. Процесс, по-видимому, связан с магнетитом, для которого наблюдается реакция с близким значением потенциала. Сам магне­ тит достаточно распространен в пределах обследованного тела.

Сопоставление результатов исследований для различных тел медно-никелевого состава, указывает на то, что типичная для них минеральная ассоциация удовлетворительно регистрируется на поля­ ризационных кривых. Анализ таких кривых относительно прост, и по диагносцирующим реакциям на пентландите и халькопирите достаточно уверенно устанавливается присутствие в рудах полезных

минералов.

М ед нокол чед анны е р уд ы . Для типичных медноколчеданных руд характерна минеральная ассоциация из пирита и халькопирита.

Часто в рассматриваемых рудах присутствуют другие медные мине­ ралы, а также галенит и сфалерит. При заметных количествах по­ следних руды приобретают полиметаллический состав.

Минеральная ассоциация из пирита и халькопирита приводит к реакциям, которые регистрируются на поляризационных кривых при потенциалах:

—0,5; —0,6; —1,3; —1,4 в — катодные процессы; +0,2; +0,6; +0,7 в — анодные процессы.

В некоторых случаях за счет пирита могут быть процессы при потенциалах + 0,9 в н —1,8 вместо —1,3 в.

Рассматривая ожидаемые потенциалы реакций, следует учесть возможное нх совместное отражение на поляризационных кривых. Вероятно, наиболее частым случаем для типичных медноколчеданных РУД будет тот, когда на поляризационных кривых будут фиксиро­ ваться совместно на пирите и халькопирите катодные процессы прн потенциалах —0,55 н —1,35 в, а также анодные процессы при потен­ циале + 0,65 в. Диагносцирующей реакцией наличия меди (халько­ пирита), так яш как и в случае медно-никелевых руд, является про­ цесс при потенциале +0,2 в.

Таким образом, на медноколчеданных рудах, так же как на медно-никелевых, поляризационные кривые имеют сравнительно простой вид с характерным хальконнритовым (медным) процессом при потенциале +0,2 в. Наличие других минералов существенно осложняет картину.

Колчеданно-полиметаллические и полиметаллические руды. У рас­ сматриваемых типов руд основная минеральная ассоциация пред­ ставлена пиритом, халькопиритом, сфалеритом и галенитом. В соот­ ветствии с ней набор потенциалов реакций включает:

—0,5, —0,6; —0,75; —1,2; —1,3; —1,4; —1,5; —2,25 в — для катодных процессов;

+0,05; +0,2; +0,3; +0,6; +0,7; +1,7; +2,3 в — для анодных процессов.

Большое число процессов в общем случае заметно усложняетполяризационные кривые для полиметаллических объектов. Труд­ ность выделения каждого из них усугубляется ухудшением электри­ ческой связи между минералами. Благодаря этому ряд реакций совместно отражается на поляризационных кривых, что несколько упрощает кривые, но осложняет их анализ.

Как и в случае других типов руд, знание ожидаемой минеральной ассоциации,геологических условий района и состава по керну обсле­ дуемой скважины облегчает истолкование поляризационных кривых. Однако большие изменения минерального состава в пределах всего рудного тела обусловливают необходимость тщательного анализа потенциалов реакций.

Диагностирующими для полиметаллической ассоциации являются процессы на галените при потенциалах—0,75 н +1,7 в, на сфалерите при потенциалах —1,2; —2,2 и + 2,3 в и иа халькопирите и медных