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: 85
Скачиваний: 0
выветривания. Интенсивное развитие процессов выветривания наблюдается также вдоль мощных тектонических нарушений в серпентинитовых массивах, в результате чего в этих зонах происходит концентрация гидросиликатов никеля (трещинный тип). Повышенные концентрации никеля образуются и в тех случаях, когда серпентинизированные массивы контактируют с известняками, карстовые воронки в которых заполняются глинами, гидроокислами железа и никеля (карстовый тип).
По физическим свойствам гидросиликатные руды никеля практически не отличаются от вмещающих пород, поэтому геофизические методы используют для косвенных поисков, задача которых установить участки, наиболее благоприятные для локализации руд.
На первом этапе исследований в районе, перспективность которого предполагается по общегеологическим данным, про водят поиски и оконтуривание массивов ультраосновных пород. Обычно для этого используют воздушную магнитную съемку. Масштаб исследований зависит от ожидаемых размеров ультра основных массивов и колеблется от 1 : 25 000 до 1 : 100 000. В тех случаях, когда массивы плохо выделяются по данным аэромагнитной съемки, следует привлекать гравиразведку. Наблюдения выполняют или по всей площади поисков, или только на тех участках массивов, где их граница с вмещающими породами прослеживается магниторазведкой недостаточно уве ренно.
На втором этапе, после оконтуривания массивов гипербазитов, выполняют более детальные геофизические работы, чтобы установить перспективные участки на нахождение силикатных руд никеля. На Среднем Урале (Режевский район) тела сер пентинитов характеризуются резко изменяющимся магнитным полем со значениями Za от 500 до 5000 у. Наибольшие значе ния Za наблюдаются на крупных серпентинитовых массивах. На небольших массивах аномалии, как правило, не пре вышают 1500 у. На этом этапе обычно проводят наземную маг нитную съемку масштаба 1 : 10 000.
Опыт магниторазведочных работ в этом районе показал, что благоприятными участками на нахождение силикатных руд никеля являются следующие: 1) участки сложного магнитного поля с резкими градиентами, соответствующими контакту серпентинитов с карбонатными породами или гранитами; 2) уча стки понижений интенсивности магнитного поля в пределах крупных массивов, соответствующие наличию мощной коры выветривания; 3) участки несколько повышенного магнитного поля над известняками, расположенными вблизи серпентини товых массивов, где также происходит отложение гидросилика тов никеля.
Однако использование только магниторазведки часто не дает достаточных оснований для постановки горнобуровых работ,
так как изменение магнитного поля внутри массивов может происходить и из-за колебаний магнитных свойств слагающих их пород. Поэтому в комплекс методов целесообразно включать электроразведку. С ее помощью в пределах массивов выделяют участки с наиболее мощной корой выветривания, которые бывают приурочены к понижениям в рельефе коренных пород. Для решения этой задачи лучше всего использовать сочетание ВЭЗ и электропрофилирования. Площадь всего массива или наиболее перспективной его части изучают симметричным профилированием с двумя разносами питающих электродов. Масштаб этих работ 1 : 10 000. Участки развития мощной коры выветривания (нонтронитовых глин) проявляются на гра фиках кажущихся сопротивлений пониженными значениями, так как сопротивление нонтронитовых глин значительно ниже, чем коренных неизмененных пород. Мощные зоны дробления в коренных породах отмечаются также пониженными значе ниями рк.
Чтобы выбрать разносы установки электропрофилирования, облегчить расшифровку результатов и получить глубину зале гания коренных пород, необходимо выполнить ряд ВЭЗ. Совпа дение перспективных участков по данным магнито- и электро разведки позволяет с большим основанием выделить площадь под горные и буровые работы. Особенно четкие результаты по данным ВЭЗ и электропрофилирования получают при нали чии резкой границы сопротивлений между корой выветривания
икоренными породами. Если же верхняя часть коренных пород выщелочена и трещиновата, то по удельному сопротивлению она почти не отличается от рыхлых образований коры выве тривания, что затрудняет постановку электроразведки, а порой делает ее вообще нецелесообразной. В некоторых случаях ВЭЗ
иэлектропрофилирование полезно сочетать с сейсморазведкой. На Среднем Урале для поисков никеленосных впадин в пре
делах ультраосновных массивов и вблизи их контакта с карбо натными породами успешно опробована высокоточная грави разведка. Основанием служит разница в плотности пород коры выветривания и коренных. В Режевском районе плотность рыхлых пород коры выветривания 1,75 г/см3, а серпентинитов, мраморов и гнейсов 2,55—2,75 г/см3. Глубина карстовых впадин в карбонатных породах и амплитуда понижений в рельефе интрузивных массивов достигает 50—100 м и более при длине и ширине сотни метров. Никеленосные впадины отмечаются пониженными значениями Ag и рк (рис. 35). Гравиразведочные работы рекомендуется проводить в масштабе 1 : 10 000 или 1 : 25 000. Однако похожие гравитационные аномалии могут быть вызваны не только указанными причинами, но и плот ностными неоднородностями в коренных породах, поэтому гравиразведку целесообразно сочетать с электроразведкой, тем более что стоимость гравиметрических наблюдений (с учетом
Рис. 35. Результаты геофизических исследований на силикатно-никелевых месторо ждениях (по Д. С. Вагшалю).
1 — изоомы разреза рк по данным ВЭЗ, ом- м; 2 — рыхлые образования; 3 — мраморы) 4 — серпентиниты; 5 — граниты; 6 —гнейсы.
нивелировки) более высокая, чем симметричного профилирова ния. На построенной по кривым ВЭЗ вертикальной карте изоом впадины в массиве ультраосновных пород также довольно хорошо фиксируются.
Почти такой же комплекс методов для поисков силикатного никеля используется в Казахстане. В этом регионе ультраосновные интрузии четко выделяются среди осадочных и эффу зивных пород по высокой интенсивности и большим градиентам магнитного поля. В пределах интрузий участки развития нонтронитовых никеленосных глин отмечаются по данным сим метричного профилирования понижением значений рк с 200— 300 до 50—100 ом-м (рис. 36). Сравнительно невысокие значе ния рк за областью развития нонтронитовых глин объясняются присутствием в верхней части интрузии сильно измененных змеевиков, имеющих невысокое удельное сопротивление. Чтобы среди участков, намеченных по данным магнито- и электро разведки, выделить наиболее перспективные на никель, в Ка захстане используют литогеохимическую съемку на никель, хром и кобальт.
Более сложно, на наш взгляд, искать силикатный никель на Украине. Опыт геофизических работ в среднем Придне провье, освещенный в литературе, относится лишь к картиро ванию массивов ультраосновных пород.
Итак, основной комплекс методов, используемый для по исков силикатного никеля, составляют магнито-, электрораз-
80
& Z ,1, fa.OMM
Рис. 36. Геолого-геофизический разрез месторождения силикатного никеля (по Д. С. Вагшалю).
1 — алевролиты; 2 — змеевики; 3 — нонтронитовые глины; 4 — охристые образова ния; 5 — шурфы; 6 — контур повышенных содержаний никеля в разрезе.
ведка и иногда гравиразведка и литогеохимическая съемка. Сейсморазведка к решению этой задачи почти не привлекается. Однако внедрение в практику микросейсмических исследований позволяет ожидать, что для изучения рельефа коренных пород при мощности рыхлых образований до 40—50 м будет исполь зоваться сейсморазведка с возбуждением упругих колебаний ударом.
На медно-никелевых месторождениях в сравнительно боль ших объемах проводят каротаж скважин. В качестве примера рассмотрим применение каротажа на медно-никелевых место рождениях Печенги. Перед ним стоит. задача расчленить гео логический разрез пород, пройденных скважиной и изучить рудные зоны. Первую часть задачи выполняет комплекс мето дов, включающий ГК, ГГК-П и ТК (токовый каротаж). Метод ГК позволяет выделить среди пород основного состава про дуктивную осадочную толщу и установить положение в ней интрузий. Среди продуктивной филлитовой пачки пород, в це лом характеризующейся повышенной гамма-активностью, встре чаются отдельные прослои туфов и алевролитов с резко пони женной активностью.
В зоне контакта филлитов с изверженными породами отме чается постепенное ослабление гамма-активности, причиной которого является изменение состава пород в результате кон тактового метаморфизма. Среди интрузивных пород по не сколько повышенной активности выделяются измененные габ бро. Метод ГГК-П при установлении границ филлитовой толщи играет вспомогательную роль, дополняя ГК. По диаграмме ГГК-П можно расчленить интрузивные тела и выделить зоны смятия и трещиноватости, так как по плотности габбро и пироксениты отличаются от перидотитов. Возможности метода ТК
6 Г. П. Новицкий |
81 |
для расчленения разреза ограничиваются выделением плохих и хороших проводников.
Рудные зоны в разрезе выявляют методами электродных потенциалов (МЭП) и ГГК-П. С помощью МЭП хорошо выде ляются зоны бедной и богатой сульфидной минерализации, однако определить собственно медно-никелевую минерализацию сложно из-за обильной вкрапленности сульфидов, не содержа щих меди и никеля. С помощью ГГК-П можно судить о наличии в пределах выявленной методом МЭП сульфидной минерализа ции богатых (больше 1% никеля) вкрапленных и брекчиевых руд. Богатые руды на диаграммах ГГК-П отмечаются четкими аномалиями повышенной плотности.
КОБАЛЬТ
Промышленные концентрации кобальта наблюдаются как в основных и ультраосновных породах, так и в умеренно кислых гранитоидах. Из минералов кобальта промышленное значение имеют линнеит, кобальтин, сферокобальтит, смальтин, асболан, эритрин, глаукодот и др. Чисто кобальтовые месторождения практически не встречаются, обычно кобальт присутствует в месторождениях других металлов, таких как медь, никель, железо и т. д.
Из физических свойств кобальтовых руд следует отметить возможность образования ими ореолов рассеяния кобальта и способность некоторых руд создавать естественные электри ческие поля. Специализированные поиски кобальта проводят редко, чаще они бывают попутными при поисках других ме таллов.
МОЛИБДЕН
Концентрации молибдена, имеющие промышленное значение, генетически тесно связаны с кислыми и умеренно кислыми гранитоидами. Главным промышленным минералом является молибденит. Месторождения молибдена представлены следу ющими генетическими типами.
1. Скарновые месторождения, пространственно и генети чески связанные с умеренно кислыми гранитами. Гасполагаются в зонах контакта интрузий с карбонатными породами. Молибденовая минерализация распространена на отдельных участках шеелитоносных скарнов (месторождения Тырныауз, Лянгар и др.). Содержание молибдена в рудах 0,1—0,3%. Значение месторождений этого типа невелико.
2. Высокотемпературные гидротермальные месторождения кварцево-молибденовых жил (нередко с вольфрамитом, реже с касситеритом), тесно связанные с кислыми гранитами. В рай онах распространения кварцево-молибденовых жил развиты
82
нередко кварцево-вольфрамитовые и иногда кварцево-кассите- ритовые жилы (Забайкалье, Казахстан, Приморье). Содержание молибдена в рудах до 1% и выше, но запасы руды в месторожде нии обычно небольшие.
3.Среднетемпературные гидротермальные месторождения
формации медно-молибденовых, молибдено-вольфрамовых и молибденовых прожилково-вкрапленных руд, тесно связанные с умеренно кислыми гранитоидами. Оруденение обычно при урочено к интрузивным массивам и зонам экзоконтактов, выражено вторичным окварцеванием пород, пронизанных пири том, молибденитом, халькопиритом, борнитом и другими мине ралами. К этому типу относятся месторождения Армении (Каджаран), Казахстана (Коунрад), Убзекистана (Алмалык). Содержание молибдена в рудах обычно очень низкое (0,01— 0,1%), но запасы руд огромные. На месторождения этого типа падает более 90% мировой добычи молибденовых концентратов.
Присутствие молибденита в горных породах практически не вносит каких-либо изменений в их физические свойства, тем более что молибденит немагнитен и нерадиоактивен. Удель ное электрическое сопротивление молибденита мало, но так как содержание его в породе очень низкое, то сопротивление прак тически не изменяется. Вокруг комплексных медно-молибдено- вых залежей часто наблюдаются естественные электрические поля. Минералы молибдена образуют механические и водные ореолы рассеяния. Однако известны случаи, когда над квар цево-молибденовыми жилами и около них ореолов рассеяния молибдена не наблюдалось. Это, скорее всего, связано с несо вершенством методики отбора литохимических проб.
На рис. 37 приведен график содержания молибдена по вер тикальному разрезу рыхлых отложений в пределах оторванного
от рудного тела ореола. На |
рисунке видно, что |
|
|
|
||||||||||
с глубины |
около |
2 м содержание |
молибдена |
|
|
|
||||||||
снижается |
до |
кларка. |
В |
ореолах |
рассеяния |
|
|
|
||||||
вблизи рудных тел содержание молибдена с глу |
|
|
|
|||||||||||
биной увеличивается. Максимальные содержа |
|
|
|
|||||||||||
ния молибдена в рыхлых отложених наблюда |
|
|
|
|||||||||||
ются на глубине несколько меньше 2 м. Этот |
|
|
|
|||||||||||
пример подчеркивает необходимость вдумчи |
|
|
|
|||||||||||
вого |
подхода |
при |
отборе |
проб для |
поисков |
|
|
|
||||||
молибдена. Подобные явления могут |
наблю |
|
|
|
||||||||||
даться и на месторождениях |
никеля, |
кобальта, |
|
|
|
|||||||||
урана и других элементов. |
|
|
|
|
Рис. 37. Содержа |
|||||||||
При |
поисках |
скарновых |
месторождений |
|||||||||||
ние молибдена |
по |
|||||||||||||
молибдена |
геофизические |
методы |
применяют |
разрезу |
рыхлых |
|||||||||
отложений |
(по |
|||||||||||||
пока |
в |
весьма ограниченных |
объемах. Воз |
А. С. Михайлову). |
||||||||||
можно, что это объясняется |
второстепенной |
1 — переслаива |
||||||||||||
ние глин |
с |
пе |
||||||||||||
ролью |
месторождений |
этого типа. |
На |
первом |
сками; 2 — вяз |
|||||||||
этапе |
|
поисков |
в |
перспективном |
районе |
кие, жирные гли |
||||||||
|
ны. |
|
|
|||||||||||
6* |
83 |