Способ количественной оценки продуктивности кимберлитовых тел

 

Использование: при поиске и количественной оценке продуктивности алмазоносных кимберлитовых тел для повышения достоверности и точности количественной оценки продуктивности кимберлитовых тел. Сущность изобретения: способ включает отбор проб, выделение монофракций гранатов пиропового ряда, определение в них содержаний оксидов кальция и хрома, вычленение из них гранатов алмаз-пироповой фации глубинности по содержанию CaO < 1,6 + 0,38 Cr₂O₃ при Cr_2O3 > 5 мас.% и оценку по ним продуктивности кимберлитовых тел, в котором дополнительно определяют содержание гранатов алмаз-пироповой фации глубинности (к) в кимберлитовом теле как произведение отношения вычлененного числа гранатов алмаз-пироповой фации глубинности к количеству проанализированных гранатов на общее содержание гранатов в кимберлитовом теле, а количественную оценку продуктивности кимберлитовых тел производят по эмпирической формуле. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к минералого-геохимическим методам поиска и разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано при поиске и количественной оценке продуктивности алмазоносных кимберлитовых тел.

Известен способ поиска алмазоносных кимберлитов среди магматических и метаморфических пород по повышенному содержанию в них высокохромистых пиропов [1] Однако этот способ не позволяет достоверно и точно оценить алмазоносность кимберлитовых тел из-за невозможности выделять пиропы, ассоциирующие с алмазами, только по содержанию в них хрома, хотя именно эти пиропы несут в себе информацию о количестве алмазов в кимберлитах.

Из известных способов поиска и оценки алмазоносных кимберлитовых трубок наиболее близок по своей сущности способ [2] включающий отбор проб, выделение монофракций гранатов пиропового ряда, определение в них содержаний оксидов кальция и хрома, вычленение из них гранатов алмаз-пироповой фации глубинности по содержанию CaO <1,6 + 0,38Cr₂O₃ при Cr₂O₃ > 5 мас. и установление по ним продуктивности кимберлитовых тел. Он выгодно отличается от аналога тем, что дополнительно определяется содержание оксида кальция в гранатах, благодаря чему появляется возможность выделять наиболее глубинные по образованию гранаты алмаз-пироповой фации глубинности, парагенетически связанные с алмазами.

Недостатком этого способа является низкая достоверность и точность оценки продуктивности кимберлитовых тел, так как он работает на качественном уровне (больше-меньше), используя при этом относительные единицы (проценты), которые более удалены от истинных значений алмазоносности кимберлитов. Это связано с тем, что способ не учитывает общее содержание гранатов в кимберлитовом теле, от которого зависит истинное количество в грамм на тонну (г/т) гранатов алмаз-пироповой фации глубинности. Именно с последними наблюдается, как сейчас выяснилось, максимальная положительная корреляция (r +0,887) продуктивности кимберлитовых тел. Недостатком способа является и то, что он не учитывает сам характер зависимости между содержанием гранатов алмаз-пироповой фации глубинности в трубках и продуктивностью кимберлитовых тел, который, как доказано, имеет сложный нелинейный вид.

Технический результат изобретения повышение достоверности и точности способа.

Это достигается тем, что в способе количественной оценки продуктивности кимберлитовых тел, включающем отбор проб, выделение монофракций гранатов пиропового ряда, определение в них содержаний оксидов кальция и хрома, вычленение из них гранатов алмазпироповой фации глубинности по содержанию CaO < 1,6 + 0,38Cr₂O₃ при Cr₂O₃ > 5 мас. и оценку по ним продуктивности кимберлитовых тел? дополнительно определяют содержание гранатов алмаз-пироповой фации глубинности (k) в кимберлитовом теле как произведение отношения вычлененного числа гранатов алмаз-пироповой фации глубинности к количеству проанализированных гранатов на общее содержание гранатов в кимберлитовом теле, а количественную оценку продуктивности кимберлитовых тел производят по формуле D_i=0,02844e^0,02466k, где4 D_i продуктивность кимберлитового тела, кар/т; k содержание гранатов алмаз-пироповой фации глубинности в кимберлитовом теле, г/т; e основание натурального логарифма, равное 2,71828183; 0,02844 и 0,02466 эмпирические коэффициенты, учитывающие сложный нелинейный характер зависимости между содержанием гранатов алмаз-пироповой фации глубинности в кимберлитовых телах и их продуктивностью.

Обоснованием способа служит установленная методами математической статистики закономерность между содержанием гранатов алмаз-пироповой фации глубинности и продуктивностью кимберлитовых тел, основанная на изучении и сопоставлении этих переменных в 30 кимберлитовых трубках Якутской алмазоносной провинции. Число взятых трубок вполне достаточно для установления закономерности, так как они охватывают весь диапазон количественной изменчивости природных алмазов в кимберлитах. Используя процедуры простой регрессии, проверялись гипотезы ее описания степенной и экспоненциальной моделями, как наиболее близкими к установленной зависимости. Методом выравнивания (соответствующие точки легли на прямую линию) доказана экспоненциальная зависимость содержания алмазов в кимберлитовых трубках от количества в них гранатов алмаз-пироповой фации глубинности. Коэффициент корреляции между логарифмами содержаний алмазов и количеством гранатов алмаз-пироповой фации глубинности равен +0.948, что свидетельствует о сильной положительной линейной связи между ними. Для определения уравнения, описывающего указанную зависимость, был использован метод линейного регрессивного анализа. В результате получено следующее уравнение линейной регрессии: lnDi 0,02466k-3,5601, где lnDi натуральный логарифм продуктивности кимберлитового тела, кар/т;
k содержание гранатов алмаз-пироповой фации глубинности в кимберлитовом теле, г/т;
0,02466 и -3,5601 постоянные коэффициенты a и b уравнения прямой линии y ax + b.

Благодаря операции потенцирования полученное уравнение принимает вид
D_I e^{0,02466k-3,5601} e^0,02466k/e^3,5601 0,02844e^0/02466k,
где
D_i продуктивность кимберлитового тела, кар.т;
k содержание гранатов алмаз-пироповой фации глубинности в кимберлитовом теле, г/т;
e основание натурального логарифма, равное 2,71828183;
0,02844 и 0,02466 постоянное коэффициенты установленной экспоненциальной закономерности, учитывающие сложный нелинейный характер зависимости между содержанием гранатов алмаз-пироповой фации глубинности в кимберлитовых телах и их продуктивностью.

Прямая, отвечающая уравнению l_nD_i 0,02466k-3,5601, и экспоненциальная кривая, отвечающая уравнению D_i 0.02844e^0.2466k, показаны на чертеже а и б соответственно.

Способ осуществляется следующим образом.

Для количественной оценки продуктивности ряда кимберлитовых тел Далдыно-Алакитского района Якутской алмазоносной провинции были отобраны по 10 протолочных проб весом около 30 кг из каждого кимберлитового тела. Это обеспечило получение из концентрата тяжелой фракции кимберлитов статистически представительной выборки гранатов пиропового ряда, необходимой для количественной оценки алмазоносности кимберлитов, в количестве не менее 250-300 зерен.

В отобранных гранатах с помощью рентгеноспектрального анализа определяют наличие хрома и кальция и, используя уравнение CaO <1,6 + 0,38·Cr₂O₃ при Cr₂O₃ > 5 мас. выделяют среди них наиболее глубинные по образованию, парагенетически связанные с алмазами и относящиеся к алмаз-пироповой фации глубинности (данные в графах 2-4 таблицы).

Количество гранатов алмаз-пироповой фации глубинности в кимберлитовом теле (графа 6) определяют как отношение числа гранатов алмаз-пироповой фации глубинности (графа 3) к общему количеству проанализированных гранатов (графа 2), приведенное к 100 процентам (графа 4), умноженных на общее количество гранатов в кимберлитовом теле (графа 5), или сокращено
k n₁/n₂·q,
где
k количество гранатов алмаз-пироповой фации глубинности в кимберлитовом теле, г/т;
n₁ число гранатов, отвечающих алмаз-пироповой фации глубинности;
n₂ общее число проанализированных гранатов;
q общее содержание гранатов в кимберлитовом теле, г/т.

По установленному числу гранатов алмаз-пироповой фации глубинности в г/т, используя предложенное нами уравнение, определяют продуктивность кимберлитового тела (графа 7), что практически сводится к простейшим вычислениям или простейшим графическим построениям. При этом для сравнения (графа 8) приведена истинная алмазоносность кимберлитовых тел по данным эксплуатационной разведки. Их анализ указывает на высокую сходимость сравниваемых результатов.

Примеры расчета количественной оценки продуктивности кимберлитовых тел по предлагаемому способу даны в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ достоверно и точно позволяет производить количественную оценку продуктивности кимберлитовых тел по содержанию в них гранатов алмаз-пироповой фации глубинности.

Формула изобретения

Способ количественной оценки продуктивности кимберлитовых тел, включающий отбор проб, выделение монофракций гранатов пиропового ряда, определение в них содержаний оксидов кальция и хрома, вычленение из них гранатов алмаз-пироповой фации глубинности по содержанию CaO <1,6 + 0,38 Cr₂O₃ при Cr₂O₃ > 5 мас. и оценку по ним продуктивности кимберлитовых тел, отличающийся тем, что дополнительно определяют содержание гранатов алмаз-пироповой фации глубинности (K) в кимберлитовом теле как произведение отношения вычлененного числа гранатов алмаз-пироповой фации глубинности к количеству проанализированных гранатов на общее содержание гранатов в кимберлитовом теле, а количественную оценку продуктивности кимберлитовых тел производят по формуле
D_i 0,02844e^0,02466k,
где D_i продуктивность кимберлитового тела, кар/т;
k содержание гранатов алмаз-пироповой фации глубинности в кимберлитовом теле, г/т;
e основание натурального логарифма, равное 2,71828183;
0,02488 и 0,02466 эмпирические коэффициенты, учитывающие сложный нелинейный характер зависимости между содержанием гранатов алмаз-пироповой фации глубинности в кимберлитовых телах и их продуктивностью.

РИСУНКИ

Рисунок 1