Наша экспедиция с 1988 года проводит опытные и производственные наблюдения рентгенорадиометрическим методом (РРМ).

Эта методика предназначена для быстрого рентгенорадиометрического определения содержания рудного элемента с целью подсчета запасов.

Основным преимуществом РРМ является оперативность анализа в сочетании с высокой достоверностью и возможностью определять одновременно до 20 элементов.

Опробование выполняется прямо на месте производства геохимических, горных или буровых работ – в полевых условиях, карьере, подземных выработках.

В режиме реального времени решаются задачи оконтуривания рудных зон, опробование и разбраковка руды по кондициям.

В чем же суть этого метода? Метод основан на возбуждении характеристического рентгеновского излучения определяемых элементов фотонами радиоизотопных источников и регистрации этого излучения с помощью спектрометрической аппаратуры.

Атомная флуоресценция относится к электромагнитным излучениям. Она не поляризована, распространяется изотропно и имеет линейчатый спектр.

Для каждого элемента энергия его характеристических рентгеновских линий строго фиксирована, а их интенсивность определяется массовой концентрацией этого элемента в исследуемой среде. Эти две закономерности и являются основой для рентгенорадиометрического анализа горных пород и руд.

Рентгенорадиометрический метод применяется при разведке и добыче рудных месторождений Магаданской области (Наталка, Павлик, Кубака и др.), Чукотского АО (Каральвеем), Камчатского края (Агинское) и Якутии (Нежданинское).

Оперативность измерений РРМ позволяет геологической службе до получения результатов лабораторных анализов корректировать горные работы.

Если провести опытно-методические работы и получить корректный коэффициент перевода значений содержаний рудного элемента по результатам РРМ в реальные его содержания в пробе, то при производстве основных работ лабораторные анализы можно исключить из цепочки контроля и сэкономить на этом время и деньги.

Методика предназначена для экспрессного рентгенорадиометрического определения содержания рудного элемента с целью подсчета запасов. Работы могут проводится в подземных и поверхностных горных выработках, шламе разведочных скважин и отбитой рудной массе на поверхности, так же в лабораторных условиях (недробленые и дробленые мешки с бороздовыми пробами, а также дубликаты рудных проб). Применением методики экспресс-анализа руды на базе рентгенорадиометрического метода (РРМ) позволяет оперативно, в течение проведения измерений, решать следующие задачи:

• оконтуривание рудных зон;

• оперативное опробование и разбраковка руды по кондициям в процессе отбойки: на очистных лентах, под дучками, в забоях после отпалов;

• оперативное опробование и разбраковка руды в транспортных емкостях.

Качество измерений находится на уровне спектрального анализа. Одновременно определяются 18 элементов, в том числе – Fe, Cu, Zn, As, Pb, Mn, Ag, Sr, Zr, Ba, Sb, Te, Mo, W, Ni, Cd, Bi, Co.

Метод основан на возбуждении характеристического рентгеновского излучения определяемых элементов фотонами радиоизотопных источников и регистрации этого излучения с помощью спектрометрической аппаратуры. Атомная флуоресценция относится к электромагнитным излучениям. Она не поляризована, распространяется изотропно и имеет линейчатый спектр. Для каждого элемента энергия его характеристических рентгеновских линий строго фиксирована, а их интенсивность определяется массовой концентрацией этого элемента в исследуемой среде. Эти две закономерности и являются основой рентгенорадиометрического анализа горных пород и руд.

Измерения проводятся с Рентген-флуоресцентными спектрометрами «Алдан» и «Витим» с электроохлаждаемыи Si-Pin детекторами, серийно выпускаемыми НПЦ «Аспект» в городе Дубна Московской области.

Рентген-флуоресцентный анализатор АЛДАН

Рентген-флуоресцентный анализатор ВИТИМ

В качестве источников ионизирующего излучения (ИИИ) в данных приборах используются соответственно два радиоизотопных источника ИГИА-3 (Am-241) активностью 350 мКюри каждый и ИГИА-1 активностью 27 мКюри. Наблюдения производятся способом спектральных отношений, в соответствии с которым содержание элемента, например, серебра определяется по величине отношения интенсивности его флуоресцентного излучения IAg и некогерентно рассеянного излучения источника первичных квантов Is зарегистрированных одновременно с одного участка поверхности анализируемой среды.

Благодаря наличию в составе анализатора портативного промышленного компьютера, в автоматическом режиме производится приведение спектров к единой энергетической шкале, устранение вкладов мешающих элементов в окна определяемых элементов и расчёт их массовых долей, в зависимости от вида опробования и типа руды непосредственно на месте проведения измерений. Всё это позволяет предоставлять достоверную информацию непосредственно на месте работ.

Месторождении Дукат. Магаданская область.

В конце 2003 года Научным советом по аналитическим методам и Государственной Комиссией по запасам утверждены Методические рекомендации на «РРО руд Дукатского месторождения с аппаратурой Алдан с целью подсчета запасов серебра и оперативного контроля и учета запасов».

Во всех классах содержаний соблюдены требования к достоверности РРМ и его чувствительности. Для опробования в естественном залегании предел определения серебра составляет 24.5 г/т, для шлама – 19.5 г/т, для порошков – 15.0 г/т. О качестве данных РРО легче судить по величине коэффициента корреляции (R) в сравнении с аналогичной величиной для геологического контроля.

Так для борозды они соответственно равны 0.959 и 913, для шлама - -.998 и 0.981. Величина R между двумя методами опробования равна – 0.934 и 0.987.

Наблюдения проводятся на карьерах (шлам разведочных и взрывных скважин), подземных выработках (рудные забои, стенки квершлагов, шлам разведочных скважин), отвалах и на рудном дворе обогатительной фабрики. В результате на обработку подается руда с заранее запланированными содержаниями, допустимый разброс которых небольшой.

Ниже приведены примеры различия в спектрах рудных и безрудных пород, (красный - безрудная порода, синий - промышленная руда), для серебряного месторождения – «Дукат» и золотокварцевого – «Наталка».

Спектры рудной (синий) и безрудной (красный) пробы на месторождении золотосеребряной формации (м. Дукат). Прямое определение содержания Ag в пробе РРМ. Содержание Ag по данным рентгенорадиометрического метода - 18.79 гр, по данным пробирного анализа 18.9 гр.

Спектры рудной (синий) и безрудной (красный) пробы на месторождении золотокварцевой формации (м. Наталка). Средние оценки концентраций золота в пробах по данным РРО рассчитывались по уравнению: Au(РРМ)=2.3×(As/Fe-0.05)+0.5×(As/Zr-0.25) Содержание Au по данным рентгенорадиометрического метода 4.11 гр., по данным пробирного анализа 4.1 гр.

Месторождение Нежданинское. Республика Саха (Якутия).

На Нежданинском месторождении, специализированной каротажной партией и ядерным геофизическим отрядом ОАО «Карамкенской геолого-геофизической экспедицией» проводились геофизические исследования в скважинах комплексом методов и рентгенорадиометрическое опробование (РРО) керна разведочных скважин.

Геофизические работы проводились с целью решения следующих геологических задач

- уточнение геологического разреза по скважинам, контроль за ориентировкой скважин в пространстве;

- экспрессное рентгенорадиометрическое определение содержания мышьяка и других, сопутствующих золоту элементов, в керне разведочных скважин, изучение их корреляционной связи с золотом.

Ниже приведены результаты геофизических работ (РРО, ГК, ГГК) по разрезу подземного бурения.

Планы изолиний солержаний Au (расчет содержания по данным РРО) As, Sr.

Данные ГК,ГГК, планы изолиний содержаний Ba, Fe.

По геофизическим данным на рассматриваемом разрезе рудная зона следится как сильно окварцеванная зона дробления, часто с милонитами по алевропесчаникам и алевролитам. В РРО она отмечается высокими содержаниями стронция (до 0.08%) и мышьяка (до 2%) и низкими содержаниями железа ( менее 3.5%) и бария (менее 0.05%). На графиках ГК и ГГК-п, в границах зоны, выделенной по рентгенорадиометрическому опробованию, зафиксированы жилы и зоны кварцевого прожилкования в контакте с зонами дробления и смятия.

Месторождение Павлик. Магаданская область.

РРО проводилось с 29 марта до июля 2017 года с целью оперативного выделения рудных зон. Направление работ определялось геологической службой АО «Павлик». Всего было опробовано 30 скважин. Результаты работ передавались непосредственно на участке работ сразу по окончании измерения керна или шлама скважины в с данными содержаний 18 элементов и рассчитанным содержанием Au.

Пределы обнаружения можно разделить следующим образом: 7 элементов определяются на уровне первых тысячных долей процента, это – Ag, As, Sr, Zr, Ba, Zn.

Предел определения 4 элементов на уровне от 0.01% до 0.02%, - W, Pb, Rb, Bi.

Предел определения Cu- 0.04%, Fe – 0.06%, Mn – 0.07%, Ca-0.3%, K-0.4%.

Таким образом, для решения основных задач подошли шесть элементов – As, Fe, Sr, Ba и Са.

Мышьяк – элемент, наиболее тесно связанный с золотом, коэффициент корреляции варьирует от 0.4 до 0.78. Барий - имеет уверенную отрицательную корреляцию с золотом, (-0.30), при хорошем пределе обнаружения равном 0.004%.В связи с чем на данном месторождении содержание золота было рассчитано по отношению мышьяка к барию, что хорошо коррелируется с многолетним опытом работ на Наталкинском месторождении.

Железо. Достаточно чётко отражает состав горных пород. В составе алевролитов содержание железа превышает 4.0%. Туфоалевролиты содержат железа от 3.2% до 3.8%, зоны кварцевого прожилкования 3.2% и кварцевые жилы от 1.0 % до 2.0 %.

Стронций - имеет хорошую корреляционную связь с кальцием- rкорр= 0.49. Надёжной связи с золотом не наблюдается. Средний уровень содержаний колеблется в пределах 0.015-0.035%. Зафиксированы единичные аномальные содержания интенсивностью до 1.25% в дайках основного состава, при среднем содержании в последних 0.16%.

Кальций - самый нестабильный по содержаниям среди 18 определяемых элементов. Его содержания резко изменятся от 0% до 30%. Наибольшая изрезанность графиков содержаний кальция приурочена к зонам кварц-кальцитового прожилкования.

Было проведено сопоставление данных пробирного анализа и РРО двумя относительными способами – по совпадению пиков и по совпадению границ аномалий Приведенные ниже данные показывают, что в большинстве случаев результаты РРО в достаточной степени удовлетворяют требованиям к достоверности метода.

Очевидно, что кроме данных о золоте, РРО позволяет повысить однозначность данных каротажа и геологической документации керна. Очевидно сокращение затрат, т.к. за счет РРО сокращается опробование не рудных интервалов, однозначно выделяемых рентгенорадиометрическим методом. Стоимость последнего в 4-6 раз дешевле пробирного анализа, не говоря уже о сроках получения информации.