Отбор образцов и проб производят для следующих целей:
а) непосредственного визуального сравнения (в поле или в камеральных условиях) типичных образцов пород, залегающих в разных участках;
б) составления возможно более полной документационной эталонной коллекции, характеризующей по подразделениям разреза типы пород и полезных ископаемых, представленных на изучаемой территории, а также их переходы друг в друга;
в) камеральных и лабораторных исследований пород и полезных ископаемых: минералого-петрографического изучения под микроскопом, различных видов химического анализа, предварительных технологических испытаний (для проб полезных ископаемых), определения физических свойств пород и гранулометрического состава, термографического и спектрального анализа и других видов физико-химических исследований, иногда необходимых для углубленного понимания состава и генезиса пород (электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ),
г) комплекса специальных отраслевых исследований, в тех случаях, когда съемочные работы имеют профилирующий целенаправленный характер и ведутся на площадях распространения каких-либо полезных ископаемых (угольные, нефтяные и газовые месторождения, железные и марганцевые руды и др.).
При отборе образцов пород придерживаются следующих требований.
1. Отбор образцов (и проб) ведут в процессе послойного полевого изучения и документации обнажения (выхода), из которого берут пробы.
2. Все места отбора образцов (проб) фиксируют в полевых книжках при описании обнажений (керна скважин) с точной привязкой образцов к слою и показом места взятия на схеме (зарисовке) строения обнажения. Отобранные образцы и пробы учитываются по журналу регистрации взятых образцов.
3. Каждый образец (пробу) нумеруют и сопровождают этикеткой по единой установленной форме.
4. Образцы должны характеризовать не только главные типы пород, слагающие пласты, но и переходные разности от одного типа к другому, а также и включения (конкреции).
5. По каждому виду исследований (или группе близких исследований) образцы отбирают и упаковывают раздельно, для удобства передачи таких образцов в специализированные лаборатории на обработку по отдельным сопроводительным ведомостям.
6. Количество породы образца и частота отбора определяются видом необходимых исследований.
Ориентировочное количество породы в образцах и их размеры должны быть следующие:
Штуфы типичных пород, см - 9х12
Образцы (2) для изготовления шлифов, см – 3х2
Образцы для определения гранулометрического состава на ситах, кг:
мелкозернистые 0,2
гравелиты 2,0
Для гранулометрического анализа гидравлическим методом (Сабанина и др.), г 50 — 100
Для определения карбонатности и термического анализа, г - 50—100
Для определения объемной массы, плотности и пористости, кг- 0,2—0,3
(с кусочком на шлиф)
Для определения магнитных свойств пород (штуфы ориентируют по странам света), см 5х5х5
Для полного силикатного химического анализа пород, кг - 0,2—0,3
Для химического и минералогического анализа руд, кг - 0,5—1
Для спектрального анализа (массовый отбор штуфов через интервалы 0,10—0,20 м), г 30—50
Пробы полезных ископаемых — руд, цементных мергелей, строительного камня, глин огнеупорных, керамических и адсорбционных берут среднепластовые или секционные бороздовые либо штуфные в зависимости от характера полезного ископаемого. Методические основы опробования твердых полезных ископаемых рассмотрены Г. Д. Ажгиреем (1950 г.), А. А. Якжиным (1954 г.) и В. М. Крейтером (1969 г.), Н. В. Ивановым (в руководстве под ред. Е. О. Погребицкого, 1968 г.).
Основные правила полевого отбора проб полезных ископаемых следующие.
1. Пробы берут с тщательно расчищенной невыветрелой поверхности пласта.
2. Отбор пробы производят методом борозды, равномерно выбирая породу по всей мощности пласта (или его части, при секционном опробовании) на брезент. Затем выбранный из борозды материал примерно одинаковой крупности сокращают квартованием, доводя при этом отбираемую на исследования среднюю пробу до желаемой массы.
Выход слоя песка, гравелита или песчаника, интересного на присутствие в нем золотого или редкометального оруденения россыпного типа (древние россыпи), предпочтительно опробовать методом задирки, с последующим тщательным квартованием.
Квартование отобранного из пласта материала ведут общепринятым методом, принимая меры против засорения пробы чуждыми примесями Технические приемы квартования проб последовательно и ясно описаны, в частности, в руководстве Г. Б. Мильнера («Петрография осадочных пород», т. 1. М., 1968 г.), а также в работах В. М. Крейтера (1969 г.) и Е. О. Погребнцкого (1968 г.).
3. При конкреционном характере распределения полезного компонента (желваковые фосфориты, осадочный колчедан, некоторые марганцевые руды и т. п.) выбранный из борозды материал разделяют (просеиванием либо ручной отборкой) на полезный компонент — конкреции — и вмещающую породу. Взвешиванием определяют выход полезного компонента в процентах от горной массы и в килограммах от кубометра выбранной бороздой по пласту горной массы (конкреции полезного компонента + вмещающая порода). В среднюю пробу после квартования раздельно берут рудные конкреции и вмещающую их породу в количестве, пропорциональном их отношению в пласте.
4. Кроме бороздовой пробы из разных частей пласта берут штуфные пробы полезного ископаемого, характеризующие его типичные морфологические разности и природные взаимоотношения пород, слагающих пласт. Только штуфные пробы берут для таких полезных ископаемых, как строительный и декоративный камень.
Для изучения палеомагнетизма из естественных обнажений отбирают с помощью зубила штуфные образцы пород (по 1—3 штуфа из каждой точки) в виде кубиков с ребром 5 см. Одно ребро штуфа должно быть ориентировано по линии простирания, другое — по линии падения. Обе эти линии, а также направление юг—север отмечают на штуфе до его взятия из обнажения (А. Н. Храмов, 1963 г.; А. Н. Храмов, Г. Н. Петрова и др., 1961 г.)
Количество материала, отбираемого в лабораторную пробу, ориентировочно должно быть следующим:
Песок или порода для протолочки на шлиховой анализ, кг....... 10—40
Глина для полузаводских технологических испытаний, кг........ 100
Глина для лабораторных исследований, кг 3—4
Цементное сырье (глина, гипс) для лабораторных исследований, кг 5—6
Песок и гравий для лабораторных исследований как строительный материал, кг: песок...... 2
гравий......... 20
Камень для предварительных лабораторных испытаний как строительный материал, штуф, ребро которого 7 см.... 5
Камень строительный для детальных технологических испытаний в крупных кусках, кг - 25—30.
Вулканогенные породы
Методика опробования магматических пород для выявления их минералогических и геохимических особенностей имеет существенное отличие, поэтому, поэтому отбор проб из магматических пород следует рассматривать самостоятельно. Одна из главных причин, осложняющих изучение минералогических и геохимических особенностей вулканогенных пород, заключается в слабой их раскристаллизованности и ярко выраженной рассеянности в них химических элементов. В вулканогепных породах выход минералов тяжелых фракций значительно ниже, чем в интрузивных, и для получения достаточного количества минералов нужно отбирать пробы большого объема. Кроме того, в силу плохой раскристаллизованности эффузивных пород отдельные минералы в них часто наблюдаются только в виде скелетных форм. В связи с этим изучать минералы приходится в более мелких классах, чем это делается для интрузивных пород, и, чтобы вскрыть максимальное количество минеральных зерен, приходится более тонко дробить пробу.
Для решения стратиграфических вопросов опробование должно производиться по разрезам с отбором образцов из всех наблюдаемых покровов. Пробы обычно отбираются по нескольким профилям вкрест простирания изучаемой толщи. Опробование целесообразнее всего проводить штуфным способом, так как при нем сохраняется геологическая, минералогическая и геохимическая индивидуальность каждой точки отбора. Таким образом, из каждого слоя-покрова, характеризующегося однообразием состава и структуры, берут штуф до 0,5 кг.
Опробованию подвергаются только неизмененные разности эффузивов, без прожилков и с минимальным количеством миндалин и включений, а измененные породы составляют предмет самостоятельного изучения при поисках полезных ископаемых.
Из однообразных по составу вулканогенных толщ и отдельных покровов значительной мощности пробы отбирают по профилю вкрест простирания их с интервалами между точками отбора не более 10 м.
Жерловые и субвулканические образования (некки, экструзивные купола, силлы, лакколиты, штоки и дайки) опробуют так же, как интрузивные породы. Для субинтрузивной группы вулканогенных пород можно считать достаточной площадку опробования размером 10х10 м.
Общее количество проб во многом определяется разнообразием пород в изучаемых телах, степенью обнаженности и глубиной их эрозионного среза.
При изучении вулканогенных образований с целью решения вопросов петрологии и металлогении необходимо сравнивать между собой не отдельные части свит, а свиты или серии в целом, поэтому нет надобности в частом опробовании разрезов отдельных свит. С другой стороны, при установлении комагматичности эффузивных, субвулканических и интрузивных образований часто важное значение имеют элементы-примеси в минералах, для спектрального и тем более химического исследования, которых требуется достаточно большое количество вещества того или иного минерала, что обусловливает достаточно большой объем проб. В целом каждая разновидность пород, имеющая определенное геологическое положение, должна быть охарактеризована 25 — 30 пробами, что необходимо для достоверности выводов, получаемых с помощью соответствующей маЛекциятической обработки. Для получения сопоставимых результатов совершенно необходимы одинаковые условия отбора и обработки проб и желательна одинаковая их масса.
