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: 94

Скачиваний: 0

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

полезна постановка ВЭЗ. Часто одновременно с литогеохими­ ческой съемкой проводят магниторазведку, с помощью которой можно выявить зоны гидротермально измененных пород, а так­ же решить и другие задачи геологического картирования. Вопрос об эффективности метода естественного электрического поля масштаба 1 : 50 000 окончательно не выяснен. Однако, учитывая небольшую стоимость исследований этим методом и его высокую производительность, можно, по-видимому, рекомендовать и эти работы.

По результатам поисковых съемок масштаба 1 : 50 000

с учетом всех геологических

данных выбирают участки для

детальных исследований. Их

обычно

проводят в два этапа.

На первом этапе литогеохимической

съемкой в масштабе

1 : 10 000 уточняют площадь распространения и степень зара­ жения делювия медью, что позволяет сделать первые заключе­ ния о размерах возможного оруденения. На этом же этапе целесообразно применить метод вызванной поляризации, чтобы

выявить участки, наиболее обогащенные вкрапленностью руд­ ных минералов.

На втором этапе ведут литогеохимическую съемку по выветрелым коренным породам. В благоприятной обстановке (преимущественно халькопиритовьте руды, отсутствие пирити­ зации вмещающих пород и небольшая глубина зоны окисления) методом ВП по схеме срединного градиента можно искать непосредственно рудные залежи. В результате анализа всех полученных данных выбирают места для заложения буровых скважин, которые должны вскрыть зону вторичного сульфид­ ного обогащения и первичные руды. По результатам бурения выносят окончательное суждение о масштабе оруденения и его значимости. Приведенный комплекс методов для поисков вкра­ пленного и прожилково-вкрапленного оруденения меди при­ годен в основном для геологических условий Казахстана.

Колчеданные месторождения меди на Урале явились вторым (после железорудных месторождений) объектом применения геофизических методов в СССР. Началом послужили работы по мет°ДУ изолиний на Красногвардейском месторождении в 1925 г. Наблюдениями над известным рудным телом была установлена четкая аномалия в распределении электрического поля. До 1930 г. метод изолиний оставался единственным геофизическим методом поисков медноколчеданных месторожде­ нии. С 1930 г. начинают применять методы интенсивности, индукции, естественного электрического поля, которые исполь­ зуют как для детализации и проверки аномалий метода изоли­ нии, так и для поисков на новых площадях. В последующие годы на колчеданных месторождениях Урала испытываются прак­ тически все известные методы разведочной геофизики, чему

способствовала весьма благоприятная в целом геологическая обстановка.


Колчеданные месторождения Урала располагаются на во­ сточном склоне Уральского хребта. Они приурочены к вул­ каногенно-осадочному комплексу пород силурийского и де­ вонского возраста, так называемой зеленокаменной полосе, протягивающейся в меридиональном направлении почти на 1000 км. Вмещающими рудные тела породами являются рассланцеванные диабазы, диабазовые порфириты, альбитофиры, туфы, сланцы. Рудные тела часто располагаются на контакте кварцевых альбитофиров и их туфов с диабазовыми порфиритами и их туфами. Породы зеленокаменной полосы слагают крупный сложный синклинорий. Установлена и приурочен­ ность многих колчеданных месторождений к брахиантиклинальным и антиклинальным структурам. Руды богатые, содер­ жание меди 2—3% и больше.

В состав рудных тел входят серный колчедан, медные, медно­ цинковые и цинковые руды. Для колчеданных месторождений Урала весьма характерна пиритизация вмещающих пород, порой довольно значительная. Содержание пирита в сланцах составляет единицы процентов и более. Обычно месторождения представлены системой параллельных рудных тел, располо­ женных кулисообразно. Форма рудных тел отличается большим разнообразием и сложностью. Встречаются линзы, гнезда, штоки, пласты и т. д. Чаще форма тел близка к линзам или жилам. Длина тел по простиранию изменяется от десятков до сотен метров, а мощность от единиц до десятков метров. Для Среднего Урала характерны тела сравнительно небольшой

мощности

(5—25 м), а для Южного

Урала — значительной

(100 м и

более).

Протяженность тел

по падению примерно

такая же, как и по простиранию.

 

Рудные тела

залегают на разных глубинах. Наряду с не­

глубоко залегающими и выходящими под эрозионный срез встречаются тела слепые, находящиеся на глубине сотен метров. Мощность четвертичных отложений на Южном Урале сильно колеблется, а на Среднем обычно не превышает 10 м. Мощность древней коры выветривания палеозойских пород составляет 20— 30 м на Среднем Урале и достигает иногда 50 м на Южном.Уро­ вень грунтовых вод, в большой степени определяющий примени­ мость метода естественного электрического поля, находится на глубине от 0 до 20 м (Средний Урал) и от 0 до 30—40 м (Южный Урал).

Возможности отдельных геофизических методов для по­ исков медноколчеданных месторождений на Урале почти пол­ ностью определяются глубиной залегания рудных тел. Методика комплексных поисков, хотя еще и недостаточно разработанная, зависит от глубины, на которой ожидается оруденение. С этой точки зрения медноколчеданные месторождения можно раз­ делить, в известной мере условно, на три группы. К первой группе относим месторождения на глубине до 40—50 м, ко


 

 

 

 

второй — на глубине

50—150 м,

 

 

 

 

к

третьей — на

глубине

400—

 

 

 

 

500 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поиски месторождений, зале­

 

 

 

 

гающих на глубине до 40—50 м,

 

 

 

 

проводили

в

основном

методом

 

 

 

 

изолиний, вначале на переменном,

 

 

 

 

а затем на постоянном или низко­

 

 

 

 

частотном

пульсирующем

токе.

 

 

 

 

Как уже отмечалось,

этот

метод

 

 

 

 

наиболее

широко

применялся на

 

 

 

 

Урале

с 1925

по

1952

г.

Эффек­

 

 

 

 

тивность метода в

начальный пе­

 

 

 

 

риод была очень высокой, с его

 

 

 

 

помощью

открыто

много

новых

 

 

 

 

медноколчеданных месторождений.

 

 

 

 

На рис. 49 видно, что

над изве­

 

 

 

 

стным

рудным

телом

выявилось

 

 

 

 

вполне отчетливое и закономерное

 

 

 

 

возмущение электрического поля.

 

 

 

 

К

юго-востоку от

месторождения

 

 

 

 

также

наблюдалось

аномальное

Рис. 49. Карта изолиний потен­

поле,

здесь последующим буре­

нием была найдена линза медного

циала

электрического

поля

на

Красногвардейском месторождении

колчедана.

Теоретическими рас­

(по П. Ф. Родионову).

 

четами, лабораторными

и

поле­

1 — эквипотенциальные

линии;

рудные

тела: 2 — известные,

3

выми

исследованиями

 

доказано,

 

предполагаемые.

 

 

что

глубинность метода изолиний

 

 

 

 

составляет

от

1/ г

до

V4

длины

рудного тела по простиранию, т. е. чаще всего не превышает 50 м. Мощность тела и его протяженность на глубину суще­ ственного влияния на величину аномалии не оказывают.

Методом изолиний на Урале была изучена площадь более 10 000 км2. Все вновь открытые месторождения залегали не­ глубоко, и условия для применения метода были весьма благо­ приятными. Однако разделять аномалии метода изолиний на рудные и безрудные было довольно сложно, так как много аномалий вызывалось нерудными причинами. Было учтено 10 200 аномалий, из которых только 94 оказались связанными с оруденением. Кроме рудных наблюдаются аномалии, свя­ занные с изменением электропроводности и мощности рыхлых отложений, с влиянием кварцево-серицитовых, хлоритовых, углистых и других сланцев, электропроводность которых выше, чем вмещающих пород, а также с неровным рельефом дневной поверхности.

Для разбраковки этих аномалий применялись многие гео­ физические методы. Среди них метод естественного электри­ ческого поля, ВЭЗ с разносами по простиранию, разные моди-


Рис. 50. Результаты геофизических наблюдений на одном из колчеданных месторожде­ ний меди на Урале.

1 — наносы; 2 — железная шляпа; з — колчедан; 4 — альбитофиры; 5 — порфирита; изолинии в поле электродов: в — линейных, 7 — точечных.

фикации электропрофилирования, гравиразведка, а в после­ дующие годы радиоактивные и геохимические методы. Рассмотрим пример (рис. 50). Рудное тело четко фиксируется в поле ка-к линейных, так и точечных электродов. Аномалия естественного поля достигает —150 мв. На кривых ВЭЗ с раз­ носами по простиранию тело четко отмечается нисходящей ветвью рк. Однако из-за малой глубинности метод изолиний на Урале уже почти не применяют, так как все перспективные площади давно изучены.

На южном склоне Большого Кавказа рудные тела при­ урочены в основном к сводовым нарушенным частям крупных антиклиналей, сложенных сланцами. В состав руд наряду с пиритом, сфалеритом, галенитом, халькопиритом нередко входит еще и пирротин. На первом этапе поисков для выделения перспективных районов рекомендуются воздушная магнитная съемка масштаба 1 : 50 000 или 1 : 100 000 и литогеохимическая

107

 

 

 

съемка по

потокам

рассеяния,

 

 

 

в небольшом

объеме ВЭЗ,

ВП

 

 

 

и гравиразведка. На перспек­

 

 

 

тивных

площадях

 

выполняют

 

 

 

магниторазведку,

литогеохими­

 

 

 

ческую съемку и методы есте­

 

 

 

ственного

электрического

поля

 

 

 

в

масштабе

1 : 1 0 000

или

 

 

 

1

: 25 000

и

переходных

про­

 

 

 

цессов.

Аномальные

участки

 

 

 

детализируют

в

 

масштабах

 

 

 

1

: 200Q,

 

1 : 5000

 

электрораз­

 

 

 

ведкой методами сопротивлений

 

 

 

и

вызванной

поляризации

и

 

 

 

гравиразведкой,

выполняемой

 

 

 

по отдельным

расчетным

про­

 

 

 

филям.

Магниторазведка

при

 

 

 

поисках

эффективна

лишь при

 

 

 

наличии в рудах пирротина.

 

 

 

 

Рассмотрим пример выделе­

 

 

 

ния

рудного

тела

комплексом

 

 

 

геофизических методов (рис. 51).

 

 

 

Над выходом рудного тела на­

 

 

 

блюдается

интенсивная

анома­

 

 

 

лия

естественного

 

электриче­

Рис. 51. Выделение рудного тела ком­

ского

поля,

достигающая

плексом

геофизических

методов (но

 

II. А. Виноградову).

(400

-т-

700)

мв. Методом

ВП

1 — проекция рудного тела; 2 — сква­

положение рудного тела фикси­

жины, вскрывшие колчеданную руду.

Изолинии

потенциала

естественного

руется более четко.

Магнитные

электрического поля даны в милли­

аномалии интенсивнее над цен­

 

вольтах.

 

тральной частью тела, наиболее обогащенной пирротином. Рассмотренный комплекс методов пригоден для выявления рудных тел, залегающих на глубине до 40—50 м. Методика поисков на Кавказе глубокозалегающих тел разработана еще недостаточно. В основном используют

низкочастотную

индуктивную электроразведку в сочетании

с электрическим каротажем.

Эффективность геофизических методов при поисках сравни­

тельно глубоко

залегающих (100—500 м) колчеданных место­

рождений на Урале также невысокая. Это объясняется недоста­ точной разработанностью рационального комплекса, отсут­ ствием надежной классификации аномалий на рудные и не­ рудные, небольшой глубинностью методов, малым объемом геофизических измерений в скважинах и горных выработках, слабым привлечением методов косвенных поисков. Глубокозалегающие медноколчеданные' тела ищут, разбуривая пер­

спективные

на

оруденение площади скважинами глубиной

до 300—500

м

по сети 400 X 400, 200 X 400, 200 X 200 м.


Геофизические методы при поисках глубокозалегающих рудных тел можно использовать как для выделения перспек­ тивных на оруденение площадей, так и для выявления рудных залежей. Многие геологи считают что большинство медно­ колчеданных месторождений Урала приурочено к брахиантиклинальным поднятиям. Но геофизические методы пока еще мало применяются для поисков и картирования этих структур. Можно лишь отметить, что при изучении глубинного строения привлекали магнито-, грави- и сейсморазведку по отдельным пересечениям, воздушную электроразведку и метод ДЭЗ. Наи­ больший успех сопровождал применение сейсморазведки (МОВ, КМПВ, метод регулируемого направленного приема РНП), с помощью которой были исследованы многие крупные струк­ туры (например, Сибайская).

Более детально выяснены возможности отдельных методов разведочной геофизики для прямых поисков глубокозалега­ ющих тел, а также для картирования некоторых рудо­ контролирующих факторов. Увеличение глубинности дости­ гается в основном двумя способами: помещением в буровые скважины источников или приемников поля (или тех и других одновременно), разработкой новых наземных методов (или модификаций), малочувствительных к нерудным аномалиям.

При поисках месторождений, .залегающих на глубине до 150 м, наиболее широко используют разные модификации электроразведки постоянным и переменным током и среди них методы вертикального градиента и погруженных электродов (рис. 52). Заземление осуществлялось в скважине, расположен­ ной в 40 м от рудного тела, лишь немного глубже его верхней кромки, однако над рудным телом намечается отчетливая ано-

1 — элювий, делювий; 2 — спилиты и их туфы, вулканические брекчии; з — колчеданные руды.