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

предельную силу тока реакций, протекающих в природных условиях ыа реальных рудных телах, являются величина поверхности рудных залежей п содержание входящих в пх состав минералов. Учет этих факторов по формуле (19)

о _ ^пр^"100

С

позволяет простым образом связать с ними величину предельной силы тока электрохимических реакций и использовать ее для определения величины поверхности н размеров обследуемых рудных тел, если известно содержание минералов, или наоборот, для определения концентрации минералов, если известны размеры н величина поверх­ ности рудного образования. При этом величина поверхности п раз­ меры тел будут определены в том смысле, что они будут характери­ зовать некоторый обобщенный контур, обычно используемый для изображения рудных объектов на разрезах и планах, и усредненное содержание минералов для рудной залежи в целом.

Погрешность определений помимо погрешностей, связанных с ве­ личиной предельной сплы тока, будет зависеть от точности значении коэффициентов К 100. Для полученных величин К 10Q погрешности определений будут находиться в пределах одного порядка (различие в 5 раз). При раздельном использовании коэффициентов для катодных и анодных процессов погрешность снизится. Она станет тем меньшей, чем лучше учитывать другие факторы: водообмен и гидрогеологи-

- ческпе условия, pH вод, участвующие в реакциях минералы и т. д. Конкретизируя условия определений и выбирая для них соответ­ ствующие коэффициенты, можно повысить точность определений и приблизиться к погрешности, которая будет соответствовать тре­ бованиям, поставленным при решении геологических задач. На­ пример, для оцепим рудопроявлений, когда требуется грубо опре­ делить масштаб встреченного оруденения, погрешность в пределах порядка, позволяющая оценить размеры рудных тел в единицах, десятках и л и сотнях метров, по-видимому, может быть признана удовлетворительной. Вместе с тем при разведке месторождении погрешность определений, очевидно, должна быть меньшей, чем при оценке рудопроявлений. На стадии предварительной разведки она допустима в пределах 100% (т. е. в 2 раза), а на стадии детальной разведки необходимо довести ее до первых десятков и может быть

единиц процентов.

Полученные коэффициенты К ІОі) с разделением пх на катодные и анодные процессы позволяют надеяться, что расхождения коэф­ фициентов для катодных реакций не больше чем в 2 раза, а для анод­ ных — в 2—3 раза. При уточнении коэффициентов для конкретных районов и минералов можно рассчитывать на снижение погрешности.

Для проверки правильности установленных коэффициентов К 100 и определения по предельной силе тока реакций величин поверх­ ностей il размеров рудных тел были выполнены поляризационные наблюдения на ряде рудных объектов. Геологические сведения

■Юз

о размерах и других параметрах рассматриваемых тел не настолько полны, чтобы их можно было использовать для определения коэф­

процессов на разных минералах, выбрали их усредненную вели­ чину = 500 м2/а. Соответственно для анодных процессов в ка­ честве некоторых стандартных значений были приняты величины Л’^0 =100 м2/а для условий хорошего водообмена и /і'Д0 = 200 м2/а для условий затрудненной циркуляции подземных вод (индексы К и А означают катодные и анодные процессы).

Как правило, величину поверхности рудных тел по неполным геологическим данным установить трудно. Удобнее результаты изме­ рений представлять в виде линейных размеров. От величины поверх­ ности к линейным размерам можно перейти, зная форму рудных тел. В общем случае это сложная задача, поскольку из наблюдений поляризационных кривых сведения о форме залежей непосредственно не следуют. Однако большинство рудных тел имеет лннзовидный характер со значительным превышением размеров по простиранию l t и падению Z2 по сравнению с мощностью h. В связи с этим для многих плоских тел третьим измерением (мощностью) можно пренебречь.

Для сплюснутых прямоугольных призм справедливо соотношение

( 20)

т. е. произведение длины призмы по простиранию на ее длину по падению более или менее равно половине ее внешней поверхности. Если линзы не прямоугольны, то соотношение тем не менее сохра­ няет силу для оценки приближенных размеров линзы. Если линей­ ные размеры залежи по простиранию и падению более пли менее одинаковы, то определяют один линейный размер, который в данном случае ориентировочно равен

(21)

Линейные размеры рудных тел, определяемые рассмотренным способом являются приближенными. Кроме того, при неодинаковой длине по простиранию и падению линз они не определенны в том смысле, что одному значению половины величины их поверхности

с погрешностью, характеризуемой половиной расстояния между скважинами, так что точность сравниваемых величин в большинстве случаев может считаться более или менее одинаковой.

В табл. 6 сопоставлены результаты определений линейных раз­ меров рудных тел, вычисленных по поляризационным измерениям и по данным бурения, проходки горных выработок и радиопросвечп-

ваніш. Здесь же приведены величины поверхности рудных тел, вычисленные по значениям предельной силы тока для разных неза­ висимых исходных условии (разные минералы, катодные н анодные процессы п т. д.). Сравнение вычисленных значений S друг с другом позволяет оценить погрешность использованных коэффициентов по признаку сопоставимости получаемых величин, которые должны быть одними и теми же для каждого тела независимо от принятых данных при расчете для разных минералов и разных процессов.

Из табл. 6 видно, что для различных типов руд, для тел разного состава с содержанием минералов от единиц до десятков процентов, для объектов разных размеров от десятков до сотен метров, залега­ ющих в различных физико-химических условиях и па большом удалении друг от друга, результаты определения линейных размеров по поляризационным измерениям удовлетворительно согласуются с данными определения другими методами. Наибольшее расхождение в сравниваемых величинах наблюдается для медно-никелевого тела III. По другим телам расхождения находятся в пределах десят­ ков процентов.

Какой-либо закономерности большего пли меньшего отклонения величин линейных размеров (определяются по поляризационным измерениям и другими методами в зависимости от типа руд) тел и прочих геологических условий не наблюдается. Это указывает на то, что расхождения имеют произвольный характер и связаны с погрешностями определений каждым способом. Для поляриза­ ционных измерений источником погрешностей могут служить не­ точное знание содержания минералов, погрешности в измерении предельной силы тока и т. д. Для измерений другими методами, например бурением, погрешности в определении размеров тел, оче­ видно, связаны с неправильной интерполяцией положения руд между скважинами и другими причинами.

Сравнивая значения поверхности рудных тел, получаемые при использовании электрохимических процессов на разных минералах, а также для катодных н анодных реакций, можно видеть, что они хорошо совпадают друг с другом для каждого тела. Как правило, расхождения не превышают первых десятков процентов. Наибольшее расхождение (2 раза) отмечается для медно-никелевого тела III.

Удовлетворительное соответствие величин поверхности рудных тел, определяемых из поляризационных измерений по формуле (19) для разных минералов и процессов, указывает на правильность самой формулы (19) и на справедливость значений установленных коэффициентов К і00. Сказанное относится к тем условиям, в которых проводились измерения. Вместе с тем, поскольку использованные условия достаточно широки, то это может служить указанием на известную универсальность приведенных коэффициентов К і00 и фор­ мулы (І9). Отсюда следует, что с помощью коэффициентов К і00 для первых катодных и анодных процессов вполне можно определять по предельной силе тока реакций величину поверхности рудных тел S и их размеры.

ГЛіР^ІОО

Л— С

можно видеть, что, зная / пр и Â"100, можно в ы ч и с л и ть либо величину поверхности рудного тела S при известном С, либо, наоборот, само С при известном S.

В геологической практике обычно ни S , ни С не известны и под­ лежат определению. На разных стадиях поисков и разведки отно­ сительно рассматриваемых величин могут быть сделаны более или менее правдоподобные предположения, которые можно использовать для оценок.

Если оруденение пересечено одной или ограниченным числом скважин, то по анализу керпа устанавливаются значения содержания отдельных минералов. Указанные -величины не являются средними из-за неравномерного распределения рудного вещества и случайного характера точек пересечения рудного объекта скважинами. Тем не менее полученный материал позволяет указать приближенное вероятное среднее содержание каждого из минералов. Кроме того, по опыту работ в соответствующем районе более или менее известны возможные средние содержания того и л и ин ого минерала в орудене­ нии. Отмеченные сведения могут быть использованы для оценкп величины поверхности и линейных размеров рудных тел по формуле (19). Как правило, решение рассматриваемой задачи наиболее суще­ ственно на последних стадиях поисков при оценке рудопроявлений, когда оруденение пересечено одной или ограниченным числом сква­ жин и требуется оценить масштабы рудного объекта, чтобы решить вопрос о целесообразности его дальнейшей разведки.

В зависимости от достоверности выбранных значений С оценка величины поверхности рудных тел и их размеров может меняться. Поскольку для разных минералов, входящих в состав рудного обра­ зования, величины С будут иметь разную достоверность и откло­ няться, очевидно, как в сторону увеличения, так и в сторону умень­ шения, постольку среднее из нескольких определений 5 для разных минералов и для разных процессов должно приближаться к истин­ ному значению. Именно это усредненное значение S cр и должно быть использовано для характеристики линейных размеров рудного объекта.

Если величины С для разных минералов выбраны правильно, то следует ожидать для вычисленных S незначительного разброса. Наоборот, при большой погрешности в значениях С для разных минералов будут заметные расхождения в величинах S. Указанные расхождения могут служить критерием правильности использован­ ных величин С.

Погрешность определения величины поверхности и по ней линей­ ных размеров рудных тел, как можно видеть из табл. 6, по име­ ющимся фактическим данным находится в пределах 100% и нередко менее 50%. Она может считаться удовлетворительной для оценки