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: 82

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Наземные автогаммапоиски подтвердили аномалию и позво­ лили ее оконтурить. Выяснилось, что залежь состоит из не­ скольких россыпей, залегающих вблизи земной поверхности на пологих склонах возвышенности, и приурочена к песчаным отложениям общей мощностью до 10 м. При детальном изучении россыпей подобного типа не следует ограничиваться одной радиометрией, надо включать в комплекс методов ВЭЗ или микросейсморазведку для оценки мощности рыхлых отло­ жений.

ВАНАДИЙ

Источником ванадия обычно являются месторождения дру­ гих полезных ископаемых: железа, сланцев, угля, радиоактив­ ных элементов, поэтому нет самостоятельной специальной методики поисков ванадия геофизическими методами. Следует лишь обратить внимание на возможность обнаружения ванади­ евых минералов с помощью литогеохимической съемки.

НИКЕЛЬ

Среди генетических типов месторождений никеля выделяют следующие формации.

1. Медно-никелевые сульфидные руды ликвационного (частично гидротермального) генезиса. Руды обычно связаны с комплексом пород основной магмы: норитами, пироксенитами, перидотитами, габбро. Если магма богата серой, никель обособляется путем ликвации и сегрегации в виде сульфидов. Вместе с никелем в сульфидный расплав уходят медь, кобальт, платиноиды, и образуется семейство медно-никелевых руд, включающее в себя пентландит, пирротин и халькопирит. Повышенные скопления этих минералов обычно наблюдаются в нижних частях стратифицированных интрузий.

Все месторождения этого типа расположены на платформах. По характеру оруденения выделяют два основных типа зале­ жей: сплошные и вкрапленные руды. Сплошные сульфидные руды в виде жил и линз характерны для месторождений Печенги, Мончетундры, Норильска. Вкрапленные руды образуют донные залежи Норильска и Мончетундры. Содержание никеля в сплошных рудах 1—4% и больше, меди 1—2% и больше. Во вкрапленных рудах никеля и меди меньше (промышленное содержание никеля от 0,3% и выше). Иногда сульфидные медно­ никелевые жилы располагаются над донными залежами, и не­ которые геологи относят их к гидротермальным.

На руды месторождений этого типа приходится 85—90% мировой выплавки никеля.

2. Силикатные руды никеля, связанные с корой выветрива­ ния ультраосновных пород. По морфологии рудных залежей

64

выделяют месторождения: площадные с большими запасами бедных руд, трещинные или линейно-вытянутые с богатыми рудами, контактово-карстовые с линзами богатых руд на кон­ такте серпентинитовых массивов и известняков. В гипергенных условиях никель переносится грунтовыми водами и выпадает при благоприятной-концентрации водородных ионов pH в коре выветривания массивов ультраосновных пород, образуя водные силикаты. Промышленное содержание никеля 0,6% и выше.

На месторождения этого типа приходится 10—15% мировой добычи никеля.

3. Среднетемпературные гидротермальные месторождения никеля, связанные с гранитоидами. К этому типу относятся месторождения пятиэлементной (кобальт, никель, висмут, се­ ребро, уран) и полиметаллической формаций. Значение их для добычи никеля ничтожно.

Одним из основных регионов по добыче медно-никелевых сульфидных руд в СССР является Кольский полуостров. Наи­ большие запасы сконцентрированы в Печенгском и Мончегор­ ском районах.

В геологическом строении района печенгских месторожде­ ний принимает участие мощная толща филлитов и диабазов так называемой печенгской серии предположительно протеро­ зойского возраста, которая протягивается в широтном напра­ влении на 50 км и довольно круто погружается к югу. Среди образований печенгской серии основное место занимают четыре эффузивных покрова диабазов, разделенных осадочными гори­ зонтами сравнительно небольшой мощности. Продуктивная филлитовая толща подстилается диабазами III покрова и пере­ крывается диабазами IV покрова. В отложения печенгской серии вторглись пластовые тела (силлы) ультраосновных и основных пород: перидотитов, пироксенитов, габбро и нори­ тов. Мощность интрузий 100—200 м. Они залегают согласно с осадочной толщей филлитов и диабазов и также круто падают на юг.

Месторождения медно-никелевых руд пространственно и генетически связаны с этими интрузиями, располагаясь чаще всего в лежачем боку интрузий, внедрившихся в толщу филлитов. Мощность рудных тел разная — от 1 м до десятков метров. На глубину некоторые рудные тела прослежены на сотни метров. Состав руд обычный для сульфидных медно­ никелевых месторождений: пирротин, пентландит, халькопи­ рит, магнетит, пирит и др. Содержание никеля в руде от долей процента до нескольких процентов. Руды встречаются как сплошные, так и вкрапленные. Иногда оруденение несут и ин­ трузии ультрабазитов, внедрившиеся в толщу диабазов.

Физическиесвойства пород печенгской серии изучены хо­ рошо. Плотность диабазов I покрова 2,9, II—2,8, III—2,9—3,0 и IV—3,0 г/см3. Плотность филлитов 2,8 г/см3. Плотность интру-

5 Г. П. Новицкий

65


зивных пород зависит от степени их изменения. Для неизменен­ ных перидотитов и пироксенитов характерна плотность около 3,0, а для их серпентинизированных разностей 2,9 г/см3. Плот­ ность медно-никелевых руд зависит от содержания рудных

минералов и

колеблется от

2,9 (бедные вкрапленные руды)

до 4,4—4,5

г/см3 (массивные

руды).

Магнитные свойства пород печенгской серии более одно­ образны. Среди диабазов сильно магнитными являются только диабазы второго вулканогенного покрова. Остальные эффузив­ ные покровы слабомагнитны. Из интрузивных образований сильно магнитны ультраосновные породы. Увеличение количе-' ства сульфидов в серпентинизированных перидотитах приводит к уменьшению их намагниченности. Измененные серпентиниты с богатой вкрапленностью сульфидов имеют магнитную вос­ приимчивость 8000-10“ 6 СГС, массивные сульфидные руды — несколько меньше.

Удельное электрическое сопротивление всех покровов ди­ абазов высокое и составляет тысячи и десятки тысяч ом-метров. Такого же порядка и сопротивление интрузивных образований. Сопротивление осадочных горизонтов (филлитов, туффитов) первые единицы — доли ом-метра, почти такое же как и у медно­ никелевых руд. Кажущаяся поляризуемость руд и филлитов практически одинакова и составляет первые десятки процентов. Естественные электрические поля над филлитами и рудными телами могут достигать сотен милливольт.

Геофизические методы в Печенгском районе используют для решения следующих основных задач, связанных с поисками медно-никелевых месторождений: картирование продуктивной филлитовой толщи, поиски интрузий ультраосновных пород в пределах филлитовой толщи и диабазов, поиски оруденения внутри интрузивных массивов и на их контакте с вмещающими породами, изучение глубинной структуры района.

Как отмечалось, основные медно-никелевые месторожде­ ния района пространственно и генетически связаны с интру­ зиями ультраосновных пород, внедрившимися в толщу фил­ литов. Поэтому на первой стадии поисков проводят картирова­ ние продуктивной филлитовой полосы. Решить эту задачу можно электропрофилированием, методом естественного элек­ трического поля и с меньшим успехом магниторазведкой. На рис. 26 приведен геологический разрез по одному из про­ филей, пересекающих продуктивную филлитовую толщу, и ре­ зультаты наблюдений по нему перечисленными методами. По данным электропрофилирования толща филлитов, вмещающая прослои диабазов и интрузивные тела, отмечается широкой полосой низких значений кажущегося сопротивления с отдель­ ными участками повышенных значений. Диабазы III и IV по­ кровов характеризуются высокими значениями рк, и их гра­ ница с филлитовой толщей устанавливается вполне отчетливо.


Сю с^>

V ,Л

~

* V /

V

 

 

*

.. - л . - - ' V-S , v \ / > * V '4 . ^ - N . .

^ ^

'••'

v ' / -

/ \

v

v /

/ ' , ' v

V

v

*Л*

 

> ' v

 

, r v

 

ч л

Е З г «§> 3 \Е 1\4Е 35Ш бШ !!В 7^8

 

t,u ce*

Рис. 27. Годографы преломленных волн и сейсмо-геологический разрез (по В. С. Музылеву).

Моренные отложения; 1 — необводненные, 2 — обводненные; з — диабазы; 4 — филлиты.

Туфогенно-осадочная филлитовая толща хорошо карти­ руется и методом естественного электрического поля по широ­ кой зоне отрицательных аномалий потенциала до —(500 ч- ч- 700) мв. Однако четкость выделения границ толщи этим методом меньше, чем электропрофилированием. По данным магниторазведки продуктивная филлитовая толща выде­ ляется знакопеременным магнитным полем, в то время как поле над диабазами III и IV покровов очень спокойное.

Картирование филлитовой полосы вполне возможно и с по­ мощью микросейсморазведки (рис. 27). Так, в Печенгском районе контакт филлитов и диабазов под мореной мощностью около 30 м четко отбивается по изменению граничной скорости в коренных породах. Излом разностного годографа (точка А) указывает местоположение этого контакта. Кроме того, по годографам устанавливается неоднородность моренных отло­ жений (обводненность их нижней части). Мощность четвертич­ ных отложений легко вычислить способом t 0.

Таким образом, для картирования филлитовой полосы вполне достаточно электропрофилирования, очевидно, любой

68


установкой; применять другие методы экономически невы­ годно.

Интрузии основных и ультраосновных пород в пределах филлитовой толщи обычно ищут магниторазведкой в масштабе 1 : 10 000. Выходы ультраосновных пород отмечаются высо­ кими значениями магнитного поля, резкое изменение поля указывает на небольшую глубину залегания интрузий (см. рис. 26). Глубокий минимум подтверждает падение филлитовой толщи на юг. Аномалия 3000 у, возможно, вызвана слепой ин­ трузией, на что указывает и график рк. Здесь наблюдаются несколько повышенные значения кажущегося сопротивления.

В большинстве случаев интрузии ультраосновных пород можно выделить магниторазведкой, однако иногда четких результатов не получается, поэтому на перспективных по гео­ логическим данным участках рекомендуется проводить высоко­ точную гравиметровую съемку. Избыточная плотность интрузий по отношению к толще филлитов небольшая (0,15—0,20 г/см3), аномалии Ag составляют десятые и сотые доли миллигала, поэтому погрешность полевых наблюдений должна быть не более ±0,05 мгал. На рис. 28 показан график Ag над одной из интрузий, залегающей среди филлитов. Интрузия отмечается небольшой положительной аномалией силы тяжести. Наличие интрузии подтверждено бурением.

Поиски самого оруденения в пределах выявленных интрузий ультраосновных пород и на контакте их с вмещающей толщей филлитов являются довольно сложной задачей. Если массив большой (сотни метров), то искать оруденелые зоны внутри массива можно разными методами электроразведки, пригод­ ными для обнаружения хорошо проводящих объектов: комби­ нированным профилированием, ДИП, МПП. Если массивы невелики или оруденение предполагается на контакте интру­ зии с хорошо проводящей филлитовой толщей, возможности геофизических методов ограничены и основным поисковым методом выступает бурение.

Если массивы ультраосновных пород располагаются среди покровов диабазов (и те и другие имеют высокое удельное

электрическое

сопротив­

 

 

ление),

то

поиски ору­

 

 

денения среди массивов и

 

 

на контакте их с диабазами

 

 

решаются

сравнительно

 

 

просто

многими

методами

 

 

электроразведки.

Лучше

 

 

всего

использовать метод

 

 

ДИП.

Анализируя ампли­

 

 

тудную и фазовую кривые,

Рис. 28. Гравитационная аномалия над ультра-

снятые на разных частотах,

основной интрузией (по В. П. Захарову).

можно рассчитать удельное

i _ филлиты;

ультраоеновные породы.