Файл: Новицкий, Г. П. Комплексирование геофизических методов разведки учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 80
Скачиваний: 0
Мп,%
т ,т ]J |
v v |
L_v р |
Рис. 24. Содержание марганца в элювии на Бикуловском месторождении (по М. В. Юнееву).
1 — известняки; 2 — руда; 3 — туффиты; 4 — яшма; 5 — порфириты.
2.Основной задачей геофизических работ должно быть выявление геологических условий, благоприятных для нако пления руд марганца. На месторождениях типа Чиатурского
иНикопольского геофизические методы (в первую очередь, ВЭЗ и электропрофилирование) следует использовать для обнаружения местных понижений в рельефе подстилающих пород. Эту задачу успешно решает и сейсморазведка.
3.На месторождениях марганца всех типов следует ставить опытные работы по методу ВП и естественного электрического поля, так как при крутом падении рудных тел вполне вероятно наличие над ними аномалий ВП и ЕЙ.
Несколько больше возможности геофизических методов при разведке марганцевых месторождений. Выход керна при бурении рыхлых пород обычно недостаточен, что приводит к пропуску марганцевых пластов и к ошибкам в определении их мощности. Поэтому выделение пластов марганцевых руд в разрезе скважин с помощью геофизических методов является весьма актуальной задачей. Каротажные работы на Чиатурском месторождении показали, что с помощью нейтронного каротажа пласты марганцевых руд хорошо выделяются, в то время как гамма-каротажем они не отбиваются, так же как и всеми видами электрического каротажа. На Джаксинском месторождении рудные тела также отмечаются нейтронным гамма-каротажем и не отбиваются гамма-каротажем.
ХРОМ
Среди разных генетических типов месторождений хромитов наибольшее промышленное значение имеют позднемагматиче ские, которые образуются в результате обособления остаточной
58
рудной магмы, обогащенной хромом. Единственным промыш ленным минералом является хромит, или хромистый железняк. Хромитовые месторождения связаны с массивами основных
иультраосновных пород и располагаются обычно среди дунитов
иперидотитов. Иногда они приурочены к ослабленным зонам внутри массивов — зонам тектонических нарушений. Рудные тела имеют форму линз, жил, гнезд. Замечено, что высококаче ственные магнохромитовые руды встречаются чаще среди дуни тов, а среди перидотитов залегают низкокачественные хромдиопсидовые руды.
Рудные тела нередко располагаются близко одно от другого, образуя отдельные группы и цепочки. Размеры тел разные. На Сарановском месторождении (Северный Урал) мощность жил 2—10 м при длине сотни метров, на Кимперсайских место рождениях мощность жил до 40—80 м, по простиранию они прослежены на сотни метров. Однако нередки залежи хромитов и значительно меньших размеров, но также представляющие промышленную ценность. По содержанию хрома руды раз деляют на сплошные и вкрапленные. Границы сплошных с вме щающими породами обычно четкие, резкие. Основными рай
онами добычи хромитовых руд в СССР являются |
Казахстан |
и Урал. Небольшие месторождения известны на |
Кавказе, |
в Саянах и других районах. |
|
По сравнению с гипербазитами хромит обладает невысокой магнитной восприимчивостью, которая в значительной степени зависит от типа руд. Наименьшую магнитную восприимчивость имеют сплошные и густо вкрапленные руды, (50 -н 100) • 1СР6 СГС. С уменьшением содержания в руде хромита ее магнитная восприимчивость повышается до (400 -г- 600)-10” 8 СГС. Маг нитная восприимчивость серпентинизированных дунитов составляет (1200 ч- 3000) • 10- 6 СГС, а серпентинизированных перидотитов (4000 -н 5000) -10“8 СГС. Удельное электрическое сопротивление хромитов высокое, и по сопротивлению они практически не отличаются от вмещающих дунитов и перидо титов. Хромит весьма устойчив в зоне выветривания и образует минеральные вторичные ореолы рассеяния и россыпи.
Хромиты имеют довольно высокую плотность. В зависи мости от типа руд и их расположения в пределах массива уль траосновных пород плотность хромитов изменяется от 3,4 до 4,2—4,4 г/см3. Плотность вмещающих пород, как правило, не превышает 3,0—3,1 г/см3. Таким образом, между хромитами и вмещающими породами наблюдается избыточная плотность 0,4—1,2 г/см3. Такой перепад плотности обусловливает повГгшение значений Ag над хромитовыми телами. Однако некоторое
время гравиразведочные работы при |
непосредственных |
по |
||
исках хромитовых |
тел были безуспешными, что объяснялось |
|||
в |
основном их |
слишком мелким |
масштабом (1 : 25 |
000, |
1 |
: 50 000). |
|
|
|
59
Физические свойства хромитов и вмещающих пород, геоло гические условия и опыт работ позволяют рекомендовать сле дующую методику комплексных исследований при поисках хромитов. В перспективном по сумме геологических признаков районе проводят воздушную магнитную съемку масштаба 1 : 50 000 или 1 : 100 000, чтобы найти и оконтурить массивы ультраосновных пород, с которыми могут быть связаны залежи хромитов. При наносах небольшой мощности на перспективных участках (или на всей площади массива, если он небольшой) ставят геохимические исследования в масштабах 1: 10 000, 1 : 25 000. Использованию геохимических методов благоприят ствует расположение рудных залежей группами или цепочками, что приводит к образованию общих для'нескольких рудных тел ореолов рассеяния.
На следующем этапе поисков применяют гравиразведку. Ее следует проводить в первую очередь на выявленных ореолах рассеяния и на других площадях, перспективность которых установлена геологическими работами. Учитывая, что про мышленность могут интересовать и небольшие рудные тела, масштаб гравиразведочных работ должен быть 1 : 10 000, 1 : 5000 и даже крупнее. Наблюдения выполняют градиенто метрами или гравиметрами высокой точности. Интенсивность рудных аномалий по градиенту силы тяжести может достигать нескольких сотен этвеш.
По результатам гравиразведки крупных масштабов часто могут быть получены сведения не только о наличии рудного тела, но и о размерах и условиях его залегания. Так как плот ность хромитовых руд в пределах рудного тела меняется обычно незначительно, а плотность вмещающих пород можно изучить, то данные гравиразведки позволяют приблизительно подсчитать запасы. Достоверность оценки запасов сильно возрастает, если есть хотя бы единичные буровые скважины. Затем по результатам гравиразведки задают горные выработки (шурфы, канавы). Желательно, чтобы они прошли не только всю мощ ность наносов, но и углубились в коренные породы, верхняя часть которых обычно разрушена.
Наряду с гравитационными аномалиями, которые создаются залежами хромитов, обычно еще наблюдаются аномалии, вы званные изменениями плотности самого массива ультраоснов ных пород, жильными образованиями, рельефом поверхности коренных пород. Аномалии разделяют на рудные и нерудные в основном детальными высокоточными гравиметровыми наблю дениями. Возможности других геофизических методов в этом отношении невелики. С помощью магниторазведки удается лишь отбраковать положительные гравитационные аномалии, вызванные жилами диоритов (а не хромитами) по резкому понижению над ними магнитного поля. Над хромитовыми телами такого понижения обычно не наблюдается, так как
магнитное поле над ультраосновным масси вом очень сложное и определяется в основ ном степенью серпентинизации пород.
Получены положи тельные результаты при оконтуривании хроми товых залежей методом ВГ1. Возможность при менения метода ВП об условливается наличием вкрапленности сульфи дов на контакте хроми товых тел и вмещающих пород. Однако опыт та ких работ пока неве лик, и поэтому их ме сто в комплексе методов еще не установлено. Рельеф коренных по род, сведения о кото ром необходимы как для правильного истол кования данных грави разведки, так и для выбора площадей гео химической съемки, можно изучать методами ВЭЗ и микросейсмораз ведки.
Изложенная мето дика поисков хромитов пригодна для обнару жения рудных тел, вскрытых эрозией. Важ ной задачей являются
поиски крупных хромитовых залежей, не вскрытых эрозией, залегающих в коренных породах, возможно, на большой глу бине (десятки и сотни метров). При решении этой задачи целесообразно использовать высокоточную гравиметровую съемку.
В качестве примера применения геофизических методов для поисков хромитов приведены результаты работ в пределах Кимперсайского ультраосновного массива. Массив четко отме чается положительными магнитными аномалиями. В целом для площади развития ультраосновных пород характерны
положительные и в меньшей степени отрицательные магнитные поля. По магнитным аномалиям трудно сделать выводы о рас положении участков, наиболее перспективных на хромиты.
Однако по характеру гравитационного поля такие перспек тивные участки можно выделить (рис. 25). Положительные гравитационные аномалии в юго-восточной и северо-западной частях массива, по-видимому, обусловлены дунитами, с кото рыми чаще всего связаны залежи хромитов. Поиски непосред ственно крупных хромитовых тел ведут гравиметровой съемкой масштаба 1 : 25 000 или 1 : 10 000, которой могут быть уверенно выделены тела на глубине до нескольких сотен метров. Кри вые Ag наиболее целесообразно интерпретировать с примене нием линейного программирования на вычислительных машинах.
В последние годы на месторождениях хромитов начинают проводить каротажные исследования. На основании анализа физических свойств пород и руд можно сделать вывод о том, что наибольшие возможности имеются у ядерно-геофизических методов. На одном из месторождений хромитов в Казахстане были опробованы следующие методы: спектроскопия захват ного гамма-излучения (НГК-С), нейтронный каротаж по тепло вым и надтепловым нейтронам (НК-Т и НК-Н) и гамма-каротаж. Установлено, что с помощью НГК-G однозначно выделяются хромитовые руды и зоны с высоким содержанием хромшпинелидов. Применение одновременно с НГК-С также ГГК-П и НК-Н дает возможность оценить тип руды и ее плотность. Внедрение этого комплекса каротажных исследований откры вает широкие возможности для перехода на бескерновое бурение.
ТИТАН
Среди довольно многочисленных генетических типов место рождений титановых руд для Советского Союза наибольшее значение имеют следующие: 1) позднемагматические, связан ные с основными и щелочными породами; среди них наиболее важен подтип месторождений, залегающих в габбро, норитах и габбро-норитах, представлен залежами ильменит-магнетито- вых и ильменитовых руд с рутилом, апатитом и другими мине ралами; 2) остаточные в коре выветривания основных и щелоч ных пород, богатых ильменитом и рутилом, месторождения этого типа являются важным источником россыпей; 3) осадоч ные типа ископаемых россыпей, в которых пески и песчаники обогащены ильменитом и рутилом.
Магнитная восприимчивость титаномагнетита весьма измен чива и колеблется от 100-10'8 до 100 000-10“ 6 СГС. Повышен ную магнитную восприимчивость имеет также ильменит. Мно гие минералы, сопровождающие титановые руды, обладают
62
повышенной радиоактивностью. К ним в первую очередь отно сятся допарит, пирохлор, монацит, ксенотим, циркон.
Для поисков позднемагматических месторождений вполне достаточно применять только воздушную магниторазведку, так как над ними наблюдаются интенсивные магнитные поля. На стадии разведки целесообразно дополнить ее наземной магниторазведкой, гравиметрией и методом ВЭЗ, чтобы дета лизировать аэромагнитную съемку и определить мощность наносов.
При поисках остаточных месторождений титана габбровые массивы, в коре выветривания которых они образуются, карти руют магнитной воздушной съемкой, а поиски самих место рождений ведут наземной магниторазведкой в сочетании с ВЭЗ или микросейсморазведкой. Применение наземной магнито разведки обусловлено сравнительно высокой намагниченностью ильменита и присутствием магнетита. Над участками скопления этих минералов наблюдается повышенное магнитное поле. Однако такие поля могут быть вызваны не только рудами ти тана, но и неоднородностью самого массива.
Наиболее благоприятными местами для скопления титано вых минералов и магнетита являются пониженные участки, карманы в рельефе коренных невыветрелых пород, поэтому в пределах магнитных аномалий ставят ВЭЗ или микросейсмо разведку. Обычно наблюдения ведут по отдельным профилям. Эти методы дают представление не только о рельефе плотных неразрушенных коренных пород, но и о мощности коры вы ветривания, наиболее благоприятными являются участки с мощной корой выветривания.
Если есть сведения, что массивы ультраосновных и щелоч ных пород содержат еще и радиоактивные минералы (пирохлор, лопарит, циркон, монацит и др.), в комплекс исследований целесообразно включить и радиоактивные методы. Учитывая, что мощность наносов составляет единицы метров, лучше всего использовать эманационную или шпуровую гамма-съемку. В ре зультате применения такого комплекса методов выделяют перспективные участки под горные работы.
При поисках осадочных месторождений типа ископаемых и современных россыпей часто ведущими выступают радио активные методы. Так, одно из россыпных месторождений ильменита и рутила было открыто аэрогаммасъемкой масш таба 1 : 25 000. Над аллювиальными отложениями вдоль не большой реки была зафиксирована цепочка аномалий интен сивностью 10—15 мкр/ч, при проверке оказалось, что аномалия вызвана современными песками, содержащими ильменит, рутил, монацит, циркон.
В другом случае с помощью аэрогаммасъемки масштаба 1 : 25 000 было обнаружено титано-циркониевое месторожде ние. Аномалии при воздушной съемке достигали 20—25 мкр/ч.