Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Закономерности действия элементоприемника метода диффузионного извлечения элементов и их использование

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Закономерности действия элементоприемника метода диффузионного извлечения элементов и их использование"

р б О Д На правах рукописи

2 2;;.}:!' "

ТЕСТУРИ МУХАМЕД ХАБИБ

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕМЕНТОПРИЕМНИКА МЕТОДА ДИФФУЗИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Специальность 04.00.12 - Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1998

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук, профессор О.Ф.Путиков

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор В.Л.Комаров

кандидат геолого-минералогических наук Н.Н.Орлов

Ведущая организация: Всероссийский институт разведочной геофизики имени А.А.Логачева «ВИРГ-Рудгеофизика».

Защита диссертации состоится 23 июня 1998 г. в 14 часов на заседании диссертационного Совета Д.063.15.02 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199026 Санкт-Петербург, 21-я линия, дом 2, ауд.7320.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан .3 /У./п/гЯ.. 1998 года.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета

к.г.-м.н., доцент ¿UJMy¿JtJЬ-¿лЛLo. А.Г.МАРЧЕНКО

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Диссертационная работа направлена на развитие геоэлектрохимических методов поисков глубокозалегаюпщх месторождений полезных ископаемых, связанных с использованием недавно установленного природного явления дальней " струйной" миграции подвижных форм элементов.

Явление " струйных " ореолов рассеяния характеризует специфический процесс близвертикального массопереноса в верхней части земной коры и имеет важное практическое значение для поисков глубокозалегающих рудных, а также нефтегазовых месторождений.

Ранее был разработан ряд геоэлектрохимических методов, каждый из которых направлен на выделение и регистрацию определенных форм нахождения элементов в породах - электроподвижных- ионов в методе частичного извлечения металлов ( ЧИМ ), -ферри-марганцевых компонентов в термомагнитном геохимическом методе ( ТМГМ ), -фульватов и гуматов металлов в методе поисков по формам нахождения металлоорганических форм (МПФ).

Метод МДИ разработан в ВИРГе в 1980г ( Духанин А. С, Алексеев С.Г, и др.). Сущность метода заключается в установлении в почвенном горизонте пористого сосуда с раствором электролита ( элементоприемника-ЭлПР ). Накопление наиболее слабозакрепленных форм элементов из почвы в электролите происходит под влиянием процессов диффузии и диализа.

Цель работы. Целью диссертационной работы является усовершенствование МДИ с использованием данных моделирования процессов накопления химических элементов в элементоприемнике.

Задачи исследований: 1. Анализ особенностей и места метода диффузионного извлечения элементов в ряду других геоэлектрохимических методов. 2. Изучение процессов накопления металлов в ЭлПР, находящемся в пористой влагонасыщенной среде. 3. Разработка приемов по совершенствованию методики МДИ.

Исходные материалы: Исходными материалами являются результаты теоретических и экспериментальных геоэлектрохимических исследований, полученные с участием или лично автором на кафедре геофизических и геохимических методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых СПбГГИ, а также результаты полевых исследований, выполненных совместно с Санкт-Петербургской

комплексной геологической экспедицией. Частично использованы литературные данные.

Методы исследований: 1. Анализ литературных данных по применимости геоэлектрохимических методов. 2. Физико-химическое лабораторное моделирование действия элементоприемника МДИ в пористых водонасыщенных средах. 3. Физико-математическое численное моделирование процессов накопления металлов в элементоприемнике . 4. Анализ результатов моделирования и выработка рекомендаций по совершенствованию МДИ. 5. Полевое опробование МДИ на различных объектах Ленинградской области.

Научная новизна работы: Автор впервые выполнил физико-химическое лабораторное моделирование процессов в элементоприемнике, находящегося в пористой водонасьпценной среде, а не в растворе, как было сделано раньше

Полученные результаты лабораторного моделирования сопоставлены с физико-математическим моделированием временной зависимости накопления металлов в элементоприемнике. Получена удовлетворительная сходимость тех и других результатов.

Автором предложены новые методические приемы проведения полевых работ и обработки данных МДИ, в том числе способ учета влияния неоднородности поверхностных отложений, способ нормировки концентрации микрокомпонентов по концентрации коррелированных с ними макрокомпонентов и алгоритм " сглаживания " первичных полевых данных.

Практическая ценность работы: Обоснованная в работе правомерность использования предложенной физико-математической модели действия элементоприемника позволяет ее использовать для оценки влияния различных параметров вмещающих пород ( пористости, коэффициента диффузии, концентрации металлов в подвижных и слабозакрепленных формах и др. ) на вид кривых накопления металлов в ЭлПР и на выбор оптимальных условий измерения.

Предложенные приемы совершенствования методики МДИ позволяют в ряде случаев более надежно выделить аномальные объекты.

Полученные данные полевых исследований МДИ в Ленинградской области позволили в комплексе с другими геофизическими методами уточнить положение и природу аномальных зон.

Результаты исследований переданы Санкт-Петербургской комплексной геологической экспедиции. Метод диффузионного извлечения элементов

включен в комплекс геофизических исследований при решении геологопоисковых задач.

Достоверность. Достоверность и обоснованность результатов обеспечена корректным применением математического аппарата при решении аналитических и численных задач физико-математического моделирования, достаточным объемом исследований при лабораторном физико-химическом моделировании с использованием современных методов анализа, удовлетворительном соответствии данных теоретических расчетов . и экспериментальных: лабораторных .: исследований, согласованными результатами полевых исследований с использованием МДИ и других геофизических методов..

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и рассмотрены на семинарах кафедры ГФХМР СПбГТИ, на научных конференциях молодых ученых "Полезные ископаемые России и их освоение" ( Санкт-Петербург, 1996 ), в геофизической партии Санкт-Петербургской комплексной геологической экспедиции.

Публикации. По теме исследований опубликованы 2 работы.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения, изложенных на 123 страницах. Внутритекстовые приложения включают 59 рисунков и 8 таблиц. Список литературы содержит 61 наименований.

Исследования по теме диссертации выполнены автором на кафедре геофизических и геохимических методов поисков и разведки геологоразведочного факультета Санкт-Петербургского государственного горного института в течение 1993-1998 годов под руководством доктора геолого-минералогическнх наук, профессора О.Ф.Путикова.

В первой главе кратко рассмотрена проблема дистанционного изучения вещественного состава геологических объектов и геоэлектро-химические методы. Во второй главе рассмотрены физико-химическая и физико-математическая модели действия элементоприемника метода диффузионного извлечения элементов в пористых горных породах. В третьей главе приведены результаты экспериментального лабораторного исследования действия элементоприемника (ЭлПР) метода диффузионного извлечения элементов. В четвертой главе представлены результаты полевых исследований методом диффузионного извлечения элементов.

Благодарности. Автор бесконечно признателен своему научному руководителю д.г.-м.н.,проф.О.Ф.Путикову за предоставленные материалы, за безграничное терпение и доброжелательность. Особая помощь получейа

от старшего научного сотрудника В.Г. Терентьева при проведении полевых исследований. При обработке экспериментального материала было использовано программное обеспечение, созданное научным сотрудником кафедры ГФХМР М.М.Харламовым.

Автор благодарен всем сотрудникам кафедры ГФХМР, проявившим интерес к работе: проф. А.А.Молчанову, проф .В.Х.Захарову, проф. А.Н. Телегину, доц. А.Г.Марченко, доц. К.М.Ермохину и др.

Установлены основные закономерности действия в пористых водонасьнценных горных породах базового узла МДИ-элементоприемника ( немонотонность кривой накопления металла со временем и влияние на этот прцесс высоты слоя кислоты в ЭлПР и свойств вмещающих пород).

Слабо за крепленные формы нахождения металла ( цинка ) в модель вмещающих пород не были введены, следовательно во всех экспериментах можно положить что соответствующий коэффициент к3 = 0.

В основу физико-химического лабораторного моделирования действия элеменгоприемника МДИ (рис.1) положены формулы, описывающие

процесс изменения концентрации металла (С2) в ЭлПР со временем (г),

за счет его перехода из пористой вмещающей среды :

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ ПЕРВОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ

(1)

[>„,«'"^г/(/?10УГ)- £>/(/? а. л/Г)]

(/»,. " Рго)

где

модуль скачка потенциала электрического поля на

полупроницаемой мембране,

е

1+

е

О + 9.)

и определение параметров

= Чо

АЮ

о Го ' А,£>1'о*„ л,£>;0

В используемые формулы входят следующие постоянные: С10,С'0 -начальная концентрация ионов водорода в ЭлПР и поровых водах вмещающей среды соответственно; С20, С^- начальная концентрация металла (цинка) в элементоприемнике и в поровых водах вмещающей среды соответственно;^- коэффициент пористости вмещающих породы;

и _ О,. , г, _ ^20 - коэффициент пропускания ионов водорода и

~ 7л 10 ~ /-А,

металла полупроницаемой мембраной, прилегающей к жидкой вмещающей среде, где О*0, О*20 - коэффицент диффузии ионов водорода и металла в мембране при тех же условиях ; / - толщина мембраны; /г, -высота слоя кислоты в элементоприемнике; к30 -константа реакции ввделения ионов металла (цинка) из слабозакрепленных форм; £/0 - безразмерный параметр; Д0 -коэффициент диффузии ионов водорода во вмещающей среде, суммарный коэффициент поглощения ионов водорода во вмещающей среде, и20 - подвижность ионов металла (цинка ) в мембране, прилагающей к жидкости, Л0 -безразмерный параметр; О20 -коэффицент диффузии ионов металла во вмещающей среде, - параметр;

Условные обозначения-.

1-Аэотеая кмслоТ!

2-корпус ЭлПР

4-Кмрцваы* п«сос 1*-Дпинв усткновкм Р-Длии» ЭлПР и'-Дпта ыодвли Иыашяюшм) сЫлы Й-Диямвгр ЭлПР Ььвысогя слой шепоты деполяризующийся алактред V-Потенциометр

Рис.1 Схема элементоприемника Приведены теоретические кривые накопления металла в ЭлПР МДИ в пористой горной породе при слабозакрепленных форм металла (&3= 0, к3 0),но при различных значениях коэффициентов Оь икг (рис.2) и (рис.3)

Анализ вида времени (рис.2,3

кривых изменения концентрации металла в ЭлПР во ) позволяет сделать следующие выводы:

1. При отсутствии перехода металла из слабозакре пленных форм в раствор (/г3=0) асимптотическое значение концентрации металла в элементоприемнике ( при г —> со) равно исходной его поровой концентрации в пористых породах

С2/С20

С2/С20

} \

■у К

' .л. Ъ' Ч/' "--------- и -.-5 - - 1, час

5) П> Ю Ш 20 ЗВ

Рис.2 Теоретические кривые изменения концентрации металла

в ЭлПР МДИ во времени при къ-0

05) Ю Ю 20 2» Я) ЗЮ Рис.3 Теоретические кривые изменения концентрации металла в

ЭлПР МДИ во времени при кг ^ 0

2. При уменьшении коэффициентов диффузии ионов водорода и металла во вмещающих горных породах скорость накопления металла в элементоприемнике уменьшается;

3. На кривых накопления концентрации металла в ЭлПР во времени имеется максимум, обусловленный миграцией ионов в электрическом поле двойного слоя мембраны;

4. Значение максимальной концентрации увеличивается с увеличением коэффициента к? ( с усилением действия во вмещающие породы нейтрализаторов кислоты, выходящей из ЭлПР);

В качестве лабораторный модели элементоприемника и вмещающей среды использована вертикальная пластмассовая трубка диаметром 5,2см и длиной 50см (рис.1). Трубка полупроницаемой мембраной (3) разделена на две части. В верхнюю часть (1) помещен раствор азотной кислоты (модель ЭлПР), в нижнюю часть (4) помещен водонасыщенный кварцевый песок

(модель вмещающей среды). Скачок потенциала на мембране измеряли потенциометром с помощью неполяризующихся электродов, помещенных с разных сторон мембраны.

В модели элементоприемника, заполненного 1Н раствором НИ03 при двух значениях высоты раствора кислоты 1\ — 2 см и /г, = 5 см, произведено накопление ионов цинка из вмещающей среды, представленной кварцевым песком с 0 частиц (0,5-1,5)мм массой 540г, насыщенным дистиллированной водой с добавками СаС03 и Z^?Л'04. Карбонат кальция взаимодействует с проникающей из элементо-приемника через полупроницаемую мембрану азотной кислотой, нейтрализуя ее

согласно реакции =Н2СЦ +(1(Щ)2 =ЩМЦ +0{Щ)Г

I. Определения величины коэффициент Кг в модели. Для определения суммарного коэффициента поглощения Кг ионов водорода во вмещающей среде (за счет взаимодействия СаС03 и НЫОъ) поставили следующие вспомогательные предварительные опыты. Первый этап-Контроль стабильность рН в кварцевом водонасыщенном песке во времени без добавки и с добавком НЫОъ.

Второй этап-изучение кинетики поглощения ионов водорода при добавке СаС03. Строим график зависимости отрицательного логарифма относительного приращения концентрации ионов водорода АС0ТН от времени г (рис.4.)

Цтп)

Рис4. Зависимость отрицательного логарифма относительного приращения концентрации ионов водорода от времени 1.

Из рис.4 находим: =5.459 11,1 \{ч\Кг =16,08 1/ч.

II. Изучение накопления металла (цинка) в ЭлПР во времени.

Этот процесс изучен двумя способами -теоретически и экспериментально. Расчет теоретических кривых изменения концентрации металла в ЭлПР со времени выполнен по формуле (1) с помощью составленной автором программы на языке ФОРТРАН при параметрах использованной лабораторной модели.

Для лабораторного физико-химического моделирования накопления металла (гп) использована описанная выше вертикальная трубка при следующих составах вмещающей среды: Б'Ю, + СаСО} + 2пБОл + НгО

Сопоставление теоретических и экспериментальных графиков зависимости концентрации цинка в ЭлПР от времени : Сго/ _ у ^ г ^

I. Ы=5сш

Рис.5. Теоретические и экспериментальные зависимости концентрация 7лх от

время г при Ь1=5сш. II. Ы=2ст

Рис.6. Теоретические и экспериментальные зависимости концентрация Ъп от время I при Ы=2ст.

Из представленных графиков видно достаточно удовлетворительное схождение экспериментальных и теоретических (рассчитанных при экспериментальное полученных значениях параметров (ка>к1,кг,кг))

кривых изменения концентрации металла в элементоприемнике во времени.

• При уменьшении высота кислоты в элементоприемнике (А,)- рис.6, скорость накопления металла увеличивается.

• Зафиксированное в опытах ( рис.6 ) наличие максимума на этой кривой при высоте слоя кислоты в ЭлПР И1=2см отражает более сложный характер процесса. Именно, отражает влияние миграции ионов металла в мембране под действием поля двойного электрического слоя, имеющегося на ней.

ВТОРОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ

С использованием данных лабораторного моделирования обоснован способ уменьшения влияния поверхностных иеоднородиостей (фона) на данные полевых исследований МДИ путем нормировании концентрации изучаемого компонента на концентрацию макрокомпонента, имеющего с ним наибольший коэффициент корреляции.

На одном из участков проведения работ (пос. Осьмино, Ленинградская область) кроме состава работ МДИ, в месте установки ЭлПР определялся литологический состав приповерхностного грунта, так как очевидно, что особенности его литологии во многом определяют динамику накопления элементов в ЭлПР и следовательно, специфические свойства получаемых данных.

С достаточной для анализа полученных геоэлектрохимических материалов детальностью литологический состав приповерхностных отложений на площадях выполненного пробоотбора может быть разделен на три основных типа-.болотные торфяные отложения; песчаные отложения (супеси); глинистые почвы.

Ниже, на рис. 7-9 приведены результаты лабораторных исследований по определению зависимости накопленных содержаний макроэлементов в растворе ЭлПР от времени экспозиции для трех вышеназванных типов приповерхностных грунтов. Представленные зависимости нормированы.

для удобства рассмотрения, на максимальные значения накопленных содержаний.

Далее в той же последовательности и при аналогичной нормировке приведены результаты лабораторных исследований (рис. 10-12) по определению зависимости накопленных содержаний рудных элементов в растворе ЭлПР от времени экспозиции.

Анализ полученных результатов рис. 7-12 позволяет сделать следующие основные заключения:

1. По данным лабораторных экспериментальных исследований для достижения равновесной концентрации элементов в ЭлПр -Сшах время накопления в изученных образцах почв должно составлять 45-50 часов. При принятом времени накопления 24 часа измеренные значения концентрации С24 / составляют: ( для глин- кл = 0.55 , для супеси-

к2 = 0.68 , для торфа- кг= 0.77 ). Для приведения к равновесной концентрации Cmix измеренную концентрацию С24 необходимо умножать на коэффиценты, обратные указанным: (глины: \/ _ 1.81, супеси: \/ = 1.47, торф: у _ 1.29).

/^г /*,

2, Без введения указанных выше поправок принимаемая за аномальную концентрация данного элемента должна превышать величину (]/\ *

V/ л/тах

Ссредн., так как меньшие отклонения от средней концентрации могут быть обусловлены изменением скорости накопления элементов в породах различной литологии.

Для большей наглядности важность литологической привязки места установки ЭлПР демонстрируется материалами, приведенными на рис.13, где представлены графики накопленных содержаний в зависимости от времени экспозиции и типа приповерхностного грунта для одного из возможных индикаторов проявления кимберлитового магматизма - Nb.

Для всех рудных элементов ( Nb, Zn, Со, Cr, Ni, Ti ) соблюдается аналогичная закономерность - в течение времени накопления ( 24 часа ) в ЭлПр, скорость накопления в глине ниже чем в супеси, и самая высокая в торфе (рис.13).

1.0

0.5

"Условные обозначения

О к

П с. О Р»

0.0

* г ,час

10 20 30 40 50 60

Рис.7 Графики нормированных накопленных содержаний макроэлементов

С/

/(^ в зависимости от времени экспозиции Г для песчаных разностей

/ тах

приповерхностных отложений.

Условные обозначения

+ N3

О к

о сз

О Ре

0.0

т ,час

10 20 30 40 50 60

Рис.8 Тоже для водоиасыщеных торфяных приповерхностных отложений.

0.5

Условные обозначения

О к

а с,

о.о

10 ?0 30 40 50 ВО

Рис.9 Тоже для глинистых разностей приповерхностных отложений.

час

Рис.10 Графики нормированных накопленных содержаний рудных элементов с/ в зависимости от времени экспозиции Т для глинистых

/ ^ Ш IX

разностей приповерхностных отложений.

20 40 60

Рис.11 Тоже для водонасыщенных торфяных приповерхностных отложений

20 40 60

Рис.12 Тоже для песчаных разностей приповерхностных отложений

Данные, приведенные на рис.13, обосновывают настоятельную необходимость корректировки получаемых материалов МДИ, учитывающей особенности элементонакопления в зависимости от литологии приповерхностного грунта непосредственно в месте пробоотбора, так как в противном случае существует высокая вероятность методологического зашумления результатов геоэлектрохимических исследований с амплитудой помехи до 30-50 % от истинных значений.

tV

- '•>> м

Условные ебознв

1.0 -j- с/с

кЗ *-

к2 * .. „

Iii 'fe' ^ J ^ водонасыщвнмый торф

: ^ =ir I Q супесь

Ч> ! ' riii глин.

^ I

___I__,__,"

0.0

,час

20 40 60

С /

Рис.13 Графики нормированных накопленных содержаний Nb Чу, в

/ max

зависимости от времени экспозиции Т для разных типов приповерхностных

отложений

В частности, в связи с аналогичным характером графиков изменения концентрации микро- и макрокомпонентов в ЭлПР во времени в различных типах приповерхностных отложений, можно предложить для уменьшения влияния неоднородности их прием нормировки концентрации микрокомпоненты на концентрацию наиболее коррелированной с ней макрокомпоненты.

На рис.14 отражены результаты работ МДИ на галенитовом рудопроявлении Мунико-Ниеми в Выборгском районе Ленинградской области без и с указанном выше нормировкой. Из рис.14 видно,что использование нормировки на калий (К) позволяет более четко выделить аномальные перспективные зоны ( например, в интервале пикетов-8-13 ). Графики: А- магнитной съемки. В- данные МДИ по РЬ, С- данные МДИ по Zn :1- исходные графики концентраций микрокомпонент- РЬ и Zn, II-графики концентраций РЬ и Zn, нормированные на концентрацию коррелированной с ними макрокомпоненты- К, III- "региональная" составляющая нормированных графиков.

-40 -30 -20

аномальная преспективная зона на РЬ,2п орудененйе" Рис.14 Результаты полевых исследований на галенитовом рудопроявлении Мунико-Ниеми (Выборгский район, Ленинградская область)

ТРЕТЬЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ Использование метода диффузионного извлечения элементов в комплексе геофизических методов при поисках полиметаллических руд и трубок взрыва в Ленинграской области позволяет получить информацию о вещественном составе объектов и более обоснованно оценить их перспективность.

Как видно из рис.14, полевые исследования МДИ позволил выявить перспективную для поисков свинцово-цинковой минерализации зону в районе Мунико-Ниеми в Выборгском районе.

Кроме того, выполнены полевые работы МДИ в Сланцевском районе (пос. Осьмино) в комплексе с другими геофизическими методами на одном

из объектов СПКГЭ с целью решения геологических задач, связанных с поисками трубок взрыва.

На рис.15 и 16 представлены график АТ по расчетному профилю и данные анализа содержаний рудных (рис.15), а также породообразующих элементов (рис. 16) в пробах раствора МДИ. отобранных по этому профилю.

Основной отличительной чертой графиков, представленных на этих рисунках, является устойчиво фиксируемое совпадение высокочастотных составляющих поля ДТ и аналогичных особенностей графиков накопленных содержаний (Рис. 15 -ПК 7-9 ).

Рнс. 15 Результаты МДИ по рудным элементам и магннтой съемки (пос.

Осьмино)

2 00000 - - 80000

Мп 1 к

И ЛГ.'Д К К1 /л

Рис. 16 Результаты МДИ по породообразующим элементам и магнитной съемки (пос. Осмино).

Подобная корреляция геоэлектрохимических и магнитных характеристик по рассматриваемому профилю совместно с результатами реконструкции геологического разреза по электроразведочным данным позволяет достаточно обоснованно решить вопрос о приоритете той или иной модели магнитовозмущающего объета ( Рис. 17 А.В ).

В рассматриваемом случае вероятнее всего, аномалии ДТ имеют следующую геологическую природу:

• аномалия ДТ в районе пикета 8 ,сопрождаемая геоэлектрохимическими аномалиями по ряду рудных элементов имеет своим источником скопление сульфидов в зоне карстообразования (конечная стадия карстообразования -замещение карбонатных пород глинами,что подтверждается геоэлектрохимической аномалией по К и детальными особенностями геоэлектрического разреза);

• аномалия ДТ в интервале пикетов 2-5, с которой собственно и связывается возможное проявление кимберлитового магматизма сопровождается представительной геоэлектрохимической аномалией по Мй.что в данных геологических условиях, повидимому. определяется интенсивными процессами доломитизации по активным тектоническим зонам. Обычно к линейным тектоническим зонам приурочены древние погребенные долины, для которых характерным является локальные скопления валунного материала. Таким образом совместное рассмотрение данных МДИ и электроразведки позволяет в данном случае определить магнитовозмущающий объект как скопление валунов преимущественно основного и ультраосновного состава, сконцентрированных в центральной части ложа погребенной долины.

Рис.17А. Иллюстрация связи геоэлектрохимических характеристик изучаемой площади (по макроэлементам) и особенностей магнитного поля с данными формальной интерпретации частотных зондирований

Рис. 17В. Иллюстрация свят геоэлектрохимическнх характеристик изучаемой площади (по микроэлементам) н особенностей магнитного поля с данными формальной интерпретации частотных зондирований

Заключение

Проведенные исследования позволяют сделать следующие основные выводы:

1. По данным теоретических расчетов и лабораторного моделирования:

• Полученное соответствие теоретических и экспериментальных кривых накопления металла (Zn) в элементоприемнике (ЭлПР) МДИ из пористых во до насыщенных сред подтверждает правильность использованных физико-химической и физико-математической моделей действия ЭлПР.

• При значении коэффициента кг ~ 0 асимптотические значения концентрации металла в ЭлПР МДИ определяются соотношением:

^гЛ-^о^а, = ^-гК-ш аж ^ ^ •

• При предварительно определенном значении коэффициента суммарного поглощения ионов водорода — 11,1 1/ч экспериментальные графики накопления цинка в элементоприемнике со временем удовлетворительно

согласуются с теоретическими при значениях коэффициентов диффузии Д = 0,335см2/ч. 1\ = 0,036 см2/ч.

• При уменьшении коэфициентов диффузии ионов во вмещающих породах (Ои1\). скорость накопления металла в элементоприемнике уменьшается.

• При уменьшении высоты слоя кислоты в элементоприеинике (/г,), скорость накопления металла в ЭлПР увеличивается.

2. По данным полевых и лабораторных исследований:

• Проведение полевых работ МДИ должно сопровождаться литологическим определением приповерхностного грунта в месте пробоотбора.

• Для основных типов грунтов, представленных на исследуемых площадях, необходимо проведение лабораторных исследований по изучению зависимости накопленных содержаний от времени экспозиции.

• Результаты полевых исследований должны корректироваться с учетом данных пункта 2.

• Вещественные характеристики, получаемые по данным МДИ в пределах локальных магнитных аномалий, значительно повышают достоверность прогноза, особенно при существовании очевидных моделей альтернативных кимберлитовым .моделям магнитовозмущающих объектов.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Результаты исследования МДИ в Ленинградской области / Тез.докл. научной конференции студентов и молодых ученых СПГТИ(ТУ) "Полезные искапаемые России и их освоение" 24-25 апреля 1996г. С. 4.

2. Результаты опьггно-методических геоэлектрохимических исследований методом диффузионного извлечения (МДИ) и их место в комплексе геофизических работ при поисках кимберлитовых трубок взрыва./ СПГГИ- С-Петербург, 1996.-12с.Деп. в ВИНИТИ 15.12.96, № 3637-В96.