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

минералах при потенциале +0,2 в. Однако последний процесс может слиться с галенитовым (+0,3 в ±0,1) и л и со сфалеритовым (+ 0,05 в ± ±0,1 в).Тем не менее во всех случаях процесс при потенциале в рай­ оне + 0,2 в указывает на присутствие полезного минерала. Для точной диагностики необходимо выделение галенитового, халькопиритового и сфалеритового процессов в отдельности.

На рис. 15 представлены результаты наблюдений на одной из полиметаллических линз в Восточном Казахстане. На рис. 15 при-

-2.0 ч>.6

Рис. 15. Поляризационные кривые, снятые на полиметал­ лической лппзе А .

заедены по две катодные и анодные кривые, снятые с разной компен­ сацией. На каждой паре кривых можно видеть достоверность опре­ деления потенциалов и предельной силы тока реакций и оценить погрешность их измерения. Как видно по кривым, выделяются катодные процессы при потенциалах —0,5; —0,64; —0,8; —1,17

и—1,5 в и анодные процессы при потенциалах —0,04; +0,17; +0,36

и+0,66 в.

На данной линзе не удалось проследить процессов при более ■отрицательных чем —1,5 в, и более положительных потенциалах, чем +0,66 в, что было связано с чрезвычайной нестабильностью в записи кривых, как только ток достигал 500 ма и более. Такая нестабильность, по-видимому, обусловлена особенностями связей

минералов друг с другом в данной линзе. Однако и в ряде других случаев прослеживание потенциалов реакций в областях отрица­ тельнее —1,5 в и положительное +1,0 в оказывается весьма затруд­ нительным.

По реакциям при потенциалах —0,8 и —1,17в можно пред­ полагать наличие в рудах галенита п сфалерита. Присутствие их действительно контролируется процессами при потенциалах —0,04 в (сфалерит) и +0,36 в (галенит). Наличие реакции +0,17 в одно­ значно устанавливает присутствие в руде халькопирита и медных минералов, а также принадлежность реакций при потенциалах —0,04 и +0,36 в к сфалериту и галениту. Нахождение халькопирита также контролируется процессом при потенциале —0,64 в. Реакция при потенциале —0,5 в принадлежит пириту или пириту вместе с пирротином. В данном случае отсутствие регистрации процессовпри потенциалах положительное +0,6 в исключает однозначное раздельное определение пирита и пирротина по потенциалам реак­ ций. Однако, судя по керну скважины, где не встречен пирротин, вероятным вариантом является наличие одного пирита.

Для халькопирита и галенита должна быть катодная реакция при потенциале —1,4 и —1,5 в. Действительно, такая реакция суще­ ствует и тем самым подтверждает наличие этих минералов в оруде­ нении. Очевидно, при этом же потенциале протекает процесс и на пирите, поскольку реакции на нем при потенциале —1,35 в не наблю­ дается. Последнее, вероятно, связано с большими суммарными коли­ чествами галенита и халькопирита по сравнению с пиритом, что видно по первым катодным реакциям на указанных минералах. В соответствии с этим реакция при потенциале +0,66 в тоже является совместной на халькопирите и пирите, поскольку полученная вели­ чина потенциала занимает промежуточное значение между +0,6 и +0,7 в — потенциалами реакций на пирите и халькопирите.

Из проведенного анализа видно, что для обследованной линзы устанавливается следующий состав основных минералов: пирит, галенит, сфалерит и халькопирит. Наличие этого состава взаимно контролируется значениями потенциалов реакций при катодной и анодной поляризации.

Сходные значения потенциалов реакций можно видеть при обсле­ довании другого полиметаллического рудного тела (рис. 16). Здесь выделяются катодные процессы при потенциалах —0,56; —0,7; —1,18 и —1,54 в и анодные процессы при потенциалах +0,23 и +0,72 в. Реакция при потенциале +0,23 в указывает на присут­ ствие в рудах халькопирита и медных минералов. Наличие халько­ пирита должно также контролироваться процессами при потенци­

сфалериту. Соответственно должны быть процессы при потенциалах - 2 ,2 ; +0,05 и +2,3 в.

Реакции при весьма отрицательном и положительном потенци­ алах не смогли быть зарегистрированы из-за нестабильности течения

процессов при большой силе тока (в данном случае больше 100 в). Процесс на сфалерите при потенциале +0,05 в также но зареги­ стрирован. Однако сложное поведение анодной кривой при подходе к халькопиритовому процессу указывает на существование такой реакции, для выделения которой нужны специальные приемы. Сочетание процессов при потенциалах —0,54 и +0,7 в аналогично такому же сочетанию, рассмотренному для предыдущего рудного тела. Оно указывает, что реакция при потенциале —0,54 в при­ надлежит пириту. Соответственно в процессах при потенциалах —1,54 и +0,72 в также должен участвовать пирит.

ІА

Рис. 16. Поляризационные кривые, снятые на полиметалличе­ ском рудном теле Б .

В отличие от первого полиметаллического тела на рассматрива­ емой залежи отсутствует реакция на галените при потенциале —0,8 в. Также нет другой галенитовон реакции при потенциале +0,3 в. Это позволяет сделать вывод, что в исследуемом теле галенита нет либо он присутствует в небольших количествах, за счет чего не­

ралы обследуемой залежи: пирит, халькопирит и сфалерит. Факти­ чески по многим рудным подсечениям скважинами и горными выра­ ботками исследуемое тело в основном состоит из перечисленных минералов при весьма ограниченных количествах галенита.

Следует сравнить величины предельной силы тока для реакций на соответствующих минералах и на сумме минералов для первого и второго полиметаллических тел. Если у первой залежи порядок величин предельной силы тока миллиамперы, то у второй — десятки ампер. Это указывает на существенную разницу в масштабах сравни­ ваемых тел. Действительно, размеры первого тела первые десятки,

а второго — сотни метров. Последнее представляет собой крупную' промышленную линзу.

На рис. 17 приведен пример обследования еще одной полиметал­ лической залежи. Как видно из поляризационных кривых, получа­ емые потенциалы реакций сходны с темн, которые были получены для ранее рассмотренных тел, и устанавливают присутствие в рудах пирита, халькопирита и сфалерита. Этот состав полностью соответ­ ствует фактическому составу основных минералов линзы. Для из­ учаемой залежи предельная сила тока для отдельных реакций н пх суммы больше, чем для аналогичных реакций на ранее описанных

Рве. 17. Полярпзациопные кривые, снятые на полиметаллическом руд­ ном теле В .

телах. Действительно, данная залежь по размерам примерно вдвое превосходит второе полиметаллическое тело и намного больше первого. *

Сочетания потенциалов реакций на обследованных полиметал­ лических телах остаются теми же и для других залежей, изученных в Казахстане и Узбекистане. Поляризационные кривые для поли­ металлических линз сложнее, чем для медноколчеданных и медно­ никелевых тел. Тем не менее по наблюдаемым потенциалам реакций состав основных минералов полиметаллических залежей устанавли­ вается удовлетворительно.

Анализ потенциалов реакций на минералах других типов руд также приводит к выводу о возможности определения, если не всех, то, по крайней мере, некоторых полезных минералов. Так, в медно­ молибденовых рудах по реакциям при потенциалах +0,2 и +0,8 в можно установить присутствие медных сульфидов и молибденита. Галенит и сфалерит могут быть определены в свинцово-цинковых месторождениях, халькозин н халькопирит в медно-пирротиновых

рудах и т. д. Опыт работ КСПК на разных типах руд пока неболь­ шой. Тем не менее приведенные сведения для медно-никелевых, колчеданных и полиметаллических месторождений позволяют ожи­ дать удовлетворительного определения минерального состава с по­ мощью КСПК не только для рассмотренных, но ы для других типов руд.

Важно заметить, что потенциалы реакций достаточно устойчивы для рудных тел, залегающих в разных геологических условиях. Например, процесс на халькопирите при потенциале +0,2±0,1 в сохраняется как в медно-никелевых, так н в полиметаллических месторождениях на телах разного размера, залегающих в различных геологических провинциях. Устойчивость значений потенциалов реакций обусловливает применимость КСПК для диагностики мине­ ралов в рудах разного типа и в разных условиях их естественного залегания.

§ 1 6.

ОЦЕНКА ВЕЛИЧИНЫ ПОВЕРХНОСТИ, ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ, СОДЕРЖАНИЯ И МАССЫ МИНЕРАЛОВ РУДНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ

В электрохимии введено понятие предельной плотности тока реакций / пр, которая отражает прямую пропорциональность между предельной силой тока реакции І пр н величиной реагирующей по­ верхности S : / пр = I np/S . Предельная плотность тока реакции при соблюдении одинаковых условий протекания процессов часто оказывается постоянной величиной. Значения ее в общем случае специфичны для каждой реакции. В указанных условиях предельная плотность тока может служить для определения величины поверх­ ности, на которой протекает электрохимическая реакция. Для этого

Значения предельной плотности тока электрохимических реакций на минералах также могут быть использованы для определения величины их поверхности. Суммируя величины поверхностей для разных минералов, можно получить значение общей поверхности, которая участвует в электрохимических процессах, в частности поверхность рудных минералов на поверхности рудного тела. Зная соотношение между рудными и нерудными минералами, можно оценить значение общей поверхности рудного образования и по пей его линейные размеры, если более или менее известны или достаточно обоснованы предположения о его геометрической форме.

Определение поверхности и линейных размеров рудных тел с использованием электрохимических наблюдений, хотя принци­ пиально возмолшо, однако имеет серьезные практические трудности. Среди последних две наиболее существенны.