Отбор и обработка проб

3.3. Отбор и обработка проб

Общие положения. Сеть пробоотбора при проведении биогеохимических исследований, ориентировка профилей и последовательность укрупнения масштаба работ должны соответствовать требованиям, предъявляемым к производству литохимических поисков по вторичным ореолам. Один вид растений должен опробоваться подряд не менее чем на пяти точках по профилю. При опробовании травянистых растений (соотношение между отдельными частями в которых всегда примерно одинаково) в пробу лучше брать всю надземную часть, кроме прикорневых листьев, загрязненных частичками почвы. При опробовании многолетних кустарников и деревьев в пробы всегда следует брать только одну и ту же часть растения (с кустарников и лиственных пород деревьев целесообразно отбирать в пробы листья, а с хвойных — прирост последнего года с хвоей).

Учет биологических барьеров при выборе растений для опробования. В настоящее время очень большое внимание при проведении биогеохимических поисков стало уделяться биологическим барьерам поглощения элементов, а соответственно — “барьерным” и “безбарьерным” растениям. Изучение анализов многих десятков тысяч биогеохимических проб показывает, что физиологический барьер накопления металлов, обычно являющихся индикаторами оруденения, начинает действовать после получения растением такой их “порции”, которая превышает аномальное содержание этих же элементов в растении для данного ландшафта. Однако в связи с этим следует еще раз подчеркнуть, что для каждого растения необходимо определять фоновое и аномальное содержания в каждом геохимическом ландшафте. Поступление повышенных содержаний каких-либо элементов в растениях вызывает нарушение ранее существовавших связей между элементами в организме. В результате этого в растениях накапливается в аномальных концентрациях (повышенных или сниженных) ряд косвенных элементов-индикаторов.

Основные особенности отбора проб. .При отборе проб необходимо уделять внимание ботаническим признакам, указывающим на возможное нахождение месторождений полезных ископаемых. Такими признаками могут быть: 1) физиологические и морфологические изменения растений; 2) появление локальных и универсальных растений-индикаторов; 3) смена растительных ассоциаций, не объяснимая с точки зрения измерения экологических условий; 4) существенные отклонения в форме развития растений (раннее или позднее цветение, ранний или поздний опад листьев и т. п.); 5) признаки угнетения или не объяснимое другими причинами отсутствие растительности.

Обработка проб. Отобранные биогеохимические пробы в полевых условиях сушатся и измельчаются. В случае сильного запыления пробы нужно промыть дождевой или чистой речной водой. Ввиду опасности “вымывания” элементов промывание следует проводить как можно быстрее. Затем в лаборатории пробы подвергаются озолению в специальных печах. Полученную золу прокаливают в муфельных печах в течение 4—6 ч при температуре 500—600 °С. В таких условиях в пробах выгорают органические вещества.. Прокаленная зона растирается и передается для проведения спектрального анализа

При необходимости определения в биогеохимических пробах легколетучих элементов (Hg, As, Sb и др.) пробы растворяют в кислоте (предварительно проверенной на отсутствие определяемых в пробах элементов) и анализируют раствор.

Комплекс элементов, подлежащих обязательному определению при региональных биогеохимических исследованиях, аналогичен таковому в изучаемых литохимических пробах, отбираемых при поисках по вторичным ореолам соответствующего масштаба. Элементы, определяемые в биогеохимических пробах при средне- и крупномасштабных поисках, устанавливаются после проведения опытных работ. Схема обработки проб показана на рис. 4 приложения

3.4. Изображение результатов анализа и оценка аномалий

Для исключения влияния сроков опробования растений на содержание в них металлов в пределах всего района поисков следует выделить площадь отбор проб в пределах которых можно произвести в одну фенологическую фазу развития опробуемых растений (для которых заранее устанавливается, какая их часть берется в пробы). Размеры таких площадей зависят в каждом конкретном случае от скорости смены фенологических фаз у опробуемых видов растений, от проходимости участка и от сезона пробоотбора.

В пределах выделенных площадей устанавливаются непосредственно участки сопоставимых проб. Практически выделение таких участков проводится при последовательном наложении сделанных на кальке карт геохимических ландшафтов и смены фенофаз опробуемого растения (для каждого растения делаются свои карты участков сопоставимых проб). Обычно в пределах площади, включающей до 10000 точек отбора проб, выделяется от 30 до 70 различных участков сопоставимых проб.

Выделение аномалий. В процессе математической обработки отдельно для каждого вида растений, произрастающих на определенных участках сопоставимых проб, устанавливаются аномальные содержания элементов в золе. Для выявления биогеохимических аномалий на планшет особыми значками или цветом выносятся содержания, значительно меньшие фонового, аномальные для двух и девяти коррелирующихся проб, а также для единичных проб. Затем выделяют “отрицательные” и “положительные” аномалии для каждого элемента на отдельном планшете. Потом составляется сводная карта аномалий с выделением на ней отдельных аномальных зон (рис. 5 приложения).

Оценка аномалий. Перспективность каждой аномалии рассматривается в зависимости от особенностей геологического строения, распределения элементов-индикаторов и изменения корреляционных зависимостей между ними. Все аномалии должны быть осмотрены на местности для отбраковки заведомо не связанных с месторождениями полезных ископаемых и для выяснения особенностей геологического строения аномальных участков.

На перспективных аномалиях обязательно проведение проверочной глубинной или поверхностной (в зависимости от мощности перекрывающих отложений) литохимической съемки по рыхлым отложениям. После дополнительных геохимических и геофизических исследований задаются горные или буровые выработки для вскрытия рудных зон в коренном залегании.

Данные биогеохимических съемок до сих пор остаются на уровне качественных результатов, что не дает ответа на основной вопрос — о преимуществах биогеохимического метода поисков, определяющих целесообразность его применения взамен других геохимических методов.

Алексеенко В. А. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. — М.: Высш. шк., 1989.

Соловов А. П. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. — М.: Недра, 1985.

Левинсон А. Введение в поисковую геохимию; пер. с англ. — М.: Мир, 1976.

Приложение

Рис. 1. Гидрохимический профиль вдоль Текелийской рудной полосы (Джунгарский Алатау). По В. А. Алексеенко

Рис. 2. Кольцевые газовые аномалии:

1 — контур нефтегазоносности; 2 — зона газовой аномалии

Рис. 3. Графики концентрации ртути над ртутным месторождением. (по В. А. Алексеенко)

1 — суглинки; 2 — сланцы; 3 — известняки; 4 — эффузивы; 5 — серпентиниты; 6 — листвениты; 7 — рудные тела; 8 — тектонические нарушения; 9 — скважины; 10 — точки измерений; 11 — график концентрации паров ртути; 12 — график концентрации ртути в твердой фазе.

Рис.4. Схема обработки биогеохимических данных. По А. Левинсону.

Рис. 5. Биогеохимическое пол рассеяния группы ртутных месторождений (поВ.А.Алексеенко):

1 — биогеохимические аномалии; 2 — зоны повышенных значений CHg в растениях; 3 — контур биогеохимического поля рассеяния; 4 — месторождения (1 — Сахалинское; 2 — Дальнее; 3 — Каскадное; 4 — Запорожское; 5 — Белокаменное; 6 — Фанарское); 5 — проявления киновари и точки минерализации.