Полная версия

Главная arrow География arrow Геохимические дистанционные поиски месторождений

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОИСКОВ

Биогеохимические методы основаны на исследовании химического состава живого вещества (растений), наблюдении за его видовым составом и морфологическими особенностями. Они широко используются для выявления уровня загрязнения окружающей среды.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ БИОГЕОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

Сущность съемки заключается в опробовании одного или нескольких господствующих видов растений, озоления растительного вещества и спектрального анализа полученной золы. В результате исследований отмечается наличие биогеохимических аномалий в химическом составе растений, произрастающих над месторождениями полезных ископаемых.

Для характеристики геологической роли биогенной миграции микроэлементов Б.Б. Полонов предложил величину отношения между содержаниями элемента в золе растения и в почве, на которой оно произрастает. Этот показатель получил название коэффициента биологического поглощения и обозначается Ах:

А = с2х, (п.1)

где С2 содержание элемента в золе растения, %; С, — содержание этого элемента в почве.

Биогеохимические методы включают следующие виды съемок:

  • микробиологическую (бактериальную) съемку,
  • • экстрагирование бактерий из исследуемых грунтов или водной среды (А.А. Оборин, 1977). Установлено, что в составе сорбированных грунтами УВГ наиболее информативными являются гомологи метана, концентрации которого увеличиваются с глубиной. Микробиологический анализ позволяет установить наличие в грунтах бактерий, окисляющих метан, пропан, бутан и пентан. Средняя интенсивность развития метанокисляющих бактерий на контуре залежи составляет 14,7 уел. ед., за контуром — 38,8 уел. ед., при фоновом значении — 26,7 уел. ед; пропанокисляющих бактерий — 15,3, 17,7, и 9,62 уел. ед. соответственно (Южно-Киенгопское месторождение, Удмуртия);
  • геоботаническую съемку по листве и хвое деревьев и кустарников;
  • биогеохимическую съемку по растительному покрову по видам растений, наиболее распространенным в данной климатической зоне;
  • грунтовую и водную газобиогеохимические съемки;
  • газобиогеохимические съемки по снежному покрову. Сорбционные свойства снежного покрова ограничены временем существования самого покрова. Снежные массы в момент оседания проходят наиболее загрязненный слой атмосферы и еще до выпадения на поверхность земли сорбируют УВ. Концентрации диффундирующих с глубины УВ крайне низкие, зато уровень загрязнения атмосферы на отдельных территориях соизмерим или превышает уровень природного шлейфа УВ.

С помощью биогеохимических методов решают широкий спектр задач: установление закономерностей распределения элементов-индикаторов по частям растений; выявление связи между металлами в растениях; выявление комплекса элементов-индикаторов, установление особенностей биогеохимических аномалий и другие [5, 34, 45, 53].

Сеть пробоотбора при проведении биогеохимических исследований, ориентировка профилей и последовательность работ должны соответствовать требованиям, предъявляемым к производству литохимических поисков по вторичным ореолам. Один вид растений должен опробоваться не менее чем на пяти точках по профилю, в пробу лучше брать одну и ту же надземную часть растения.

При отборе проб необходимо уделять внимание ботаническим признакам, указывающим на возможное нахождение месторождений полезных ископаемых: физиологические и морфологические изменения растений; появление локальных и универсальных растений-индикаторов; смена растительных ассоциаций, существенные отклонения в форме развития растений и др.

Отобранные биогеохимические пробы в полевых условиях сушатся и измельчаются, в лаборатории подвергаются озолению и прокаливанию в специальных печах, а затем полученную золу подвергают спектральному анализу.

В процессе математической обработки для каждого вида растений устанавливаются аномальные содержания элементов в золе, составляется сводная карта аномалий с выделением на ней отдельных «отрицательных» и «положительных» аномалий.

На таких аномалиях обязательно проведение проверочной глубинной или поверхностной (в зависимости от мощности перекрывающих отложений) литохимической съемки по рыхлым отложениям, геохимические и геофизические исследования.

Применение биогеохимического метода поисков возможно: в гумидной зоне при замедленной денудации; в умеренно влажной зоне, если вторичные литохимические ореолы перекрыты отложениями мощностью 40—80 м; в пустыне и полупустыне; на заболоченной равнине и торфяниках при неглубоком (2—10 м) залегании потенциально рудовмещающих коренных пород; на участках, покрытых сплошным моховым и растительным покровом, где отбор проб затруднен и связан с большими затратами.

В результате миграции углеводородных и других газов к дневной поверхности происходит перераспределение концентраций различных элементов в системе подземные воды — породы — почва — растение на путях миграции, что отражается в приповерхностной зоне в растениях, являющихся индикаторами геохимических особенностей среды. Строят профиль распределения элементов почвеннорастительного покрова, а затем данные сопоставляют. Результаты исследований на площадях Западной Сибири показали, что над продуктивными структурами отмечаются повышенные концентрации отдельных элементов (Ва, Со, В, N1, 8г, Ъъ, Тл) (геохимические аномалии) по сравнению с фоновыми (Л.Г. Комогорова и др.).

Обработка материалов биогеохимических исследований древесных растений березы, ивы и кедра, проведенных на Варьеганском месторождении, позволили выявить некоторые тенденции в распределении элементов. Выделяется ряд элементов (В, Ва, Р, РЬ, Мп, Си, Со, N1, 8г, Zn, ТО, дающих аномалии над контуром месторождения по сравнению с фоновым их содержанием.

Так, наибольшие концентрации 12 элементов В, РЬ, Мп, Си, N1, 8г, Zn, Т1, V, Ва, Со, Сг оказались различными на структуре в продуктивной части, в приконтурной зоне и за пределами структуры. Аномальные содержания Ва, Со, 8г, Сг, Zn, N1, В в золе ивы и березы выявлены над продуктивной частью, по золе кедра аномалии выявлены по В, Zn, Т1 и отношениям Мп/Си и Съ/Ы% (табл. 11.1) [5].

Таблица 11.1

Средние содержания элементов (л • 103%) в золе кедра Варьеганского

месторождения Западной Сибири

Элемен

ты

Положение участка на профиле относительно контура залежи

восточная законтурная

часть

внутриконтурная

часть

законтурная

часть

в

15

24

іб

Ті

34

72

41

Мп

1260

2230

1720

Окончание тобл. 11.1

Элемен

ты

Положение участка на профиле относительно контура залежи

восточная законтурная

часть

внутриконтурная

часть

законтурная

часть

N1

3,9

5,6

3,3

Сг

1,0

1,7

1,0

14

28

19

Са/М§

5,3

4,0

4,4

Мп/Си

78

126

104

Данные биогеохимических исследований почвенно-растительного покрова на нефтегазовых объектах, в частности, аномалии по указанным элементам Мп, Тл, 8г можно использовать в качестве косвенного показателя нефтегазоносности.

Выявленные биогеохимические аномалии можно объяснить следующими причинами: а) восстановительными условиями, возникающими под действием углеводородых потоков от залежи; б) особенностями гидрогеологического режима, связанного с разломной тектоникой; в) ландшафтной дифференциацией; г) антропогенной загрязненностью отдельными элементами.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>