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: 95
Скачиваний: 0
малия. Отклонение наблюденной кривой Д£7/рк от кривой Af/0/pK, характеризующей нормальное поле, достаточно четкое, особенно в области отрицательных значений.
Теоретические и экспериментальные исследования пока зали, что методы погруженных электродов и вертикального градиента обладают большей глубинностью, чем многие другие методы постоянного тока, и сравнительно малочувствительны к поверхностным неоднородностям. Возможности метода погру женных электродов в полной мере относятся и к случаю за земления в самом рудном теле, т. е. к методу заряда. Методы погруженных электродов и вертикального градиента особенно широко применяются на колчеданных месторождениях Среднего Урала. На Южном Урале наряду с этими методами одно время
в большом объеме выполняли симметричное профилирование
снесколькими разносами питающих электродов. Увеличение разносов до 1000 м и более также повышает глубинность по исков. Использовался также и метод ВЭЗ.
Мнения исследователей о том, каким методам надо отдать предпочтение при поисках медноколчеданных залежей на Южном Урале, расходятся. Метод вызванной поляризации применяется редко. Эффект поляризации довольно высокий, но пиритизация вмещающих пород и графитизированные сланцы создают помехи. В то же время наличие ореола вкрапленности пирита вокруг рудных тел увеличивает глубинность поисков. На рис. 53 приведены результаты метода ВП на одном из место рождений Южного Урала. Рудное тело отчетливо фиксируется повышением кажущейся поляризуемости до 6% при нормальном поле около 1%.
На одном из месторождений Южного Урала опробовалась аэроэлектроразведка методом индукции. Наибольшая амплитуд ная аномалия наблюдалась на частоте 976 гц. Опыт наземных работ на переменном токе позволяет считать, что источником аномалии является не само рудное тело, а надрудная зона, пред ставленная окисленными рудами и корой выветривания, поэтому рассчитывать на обнаружение глукобозалегакяцих рудных тел не приходится. Однако нацмногими колчеданными телами суще ствуют зоны повышенной электропроводности пород. Необходимо использовать этот фактор, как контролирующий оруденение, не только при аэроэлектроразведочных работах, но и при иссле дованиях другими методами электроразведки. ’
Большими возможностями при поисках руд на глубине 50— 150 м обладают методы индуктивной электроразведки, особенно на низких частотах, и метод переходных процессов. Опытные работы методом ИНФАЗ (фазовые измерения на инфразвуковых частотах) показали, что крупные глубокозалегающие рудные тела лучше всего искать, измеряя фазу вертикальной соста вляющей суммарного магнитного поля внутри большой петли. Метод ИНФАЗ целесообразно комплексировать с другими
Рн' ,°Н-М'АкУо
Рис. 53. Геолого-геофизический разрез месторождения Яман-Касы (по Б. А. Игошину).
1 — диабазы; 2 — альбитофиры; 3 — туффиты; 4 — вкрапленность сульфидов; 5 — колчеданные руды.
методами электроразведки, чтобы не пропустить неглубоко залегающих мелких и средних тел. Однако в сложных физико геологических условиях многие методы наталкиваются на серь езные трудности, связанные с необходимостью снижать рабочую частоту до единиц герц, что и вызвало потребность в новых методах электроразведки. Приведем результаты опробования метода переходных процессов на одном из месторождений Юж ного Урала (рис. 54). Глубина залегания рудного тела около 70 м, мощность наносов 10—15 м. На всех графиках амплитуд рудное тело отмечается четкими аномалиями от 850 до 110 мкв. Следует отметить, что графики низкочастотной индуктивной съемки в значительно большей степени осложнены влиянием неоднородностей во вмещающих и покровных отложениях, графики же переходных процессов на временах 12—15 мсек практически свободны от таких осложнений, на них отмечается только аномалия от рудного тела.
До последних лет при поисках медноколчеданных залежей на глубине сотен метров (400—500 м) геофизические методы почти не применялись. В настоящее время используют радиоволновое просвечивание между буровыми скважинами и грави разведку. Дальность радиопросвечивания определяется в основ ном частотой радиосигналов, конструктивными особенностями аппаратуры и удельным электрическим сопротивлением пород между буровыми скважинами. При измерениях на многих
111
Z ,m 6
200] |
_______________ - |
15 |
Рис. 54. Результаты метода переходных процессов на медноколчеданном месторожде нии (по В. Ф. Коваленко).
* |
суглинки; |
алл овиальные и пестроцветные пески; 2 — граница зоны окисления; |
3 — диабазы, |
габбро-диабазы; 4 — серицитовые сланцы, туфы альбитофиров' 5 — |
|
пиритовая сыпучка околожильной руды; в — сплошной медный колчедан; 7 — экви валентная сфера.
112
Wxi'jmdeuj; 4g
Рис. 55. Результаты гравиразведкп на месторождении Яман-Касы (по Б. А. Игошину).
Условные обозначения см. па ри с.'53.
частотах можно приближенно классифицировать выявленные проводники по их электропроводности.
Хорошие результаты при поисках медноколчеданных зале жей дает гравиразведка. Мы уже отмечали, что избыточная плотность руд, как правило, больше 1 г/см3. Теоретические расчеты и полевые исследования показывают, что с помощью гравиразведки могут быть обнаружены крупные рудные залежи на глубине до 500—600 м, что недоступно ни одному из других наземных геофизических методов, используемых при поисках меди на Урале. Аномалии над рудными телами могут достигать нескольких миллигал. Гравиразведка вполне пригодна и для поисков рудных тел средних и небольших размеров, залега ющих на небольшой глубине. Так, на месторождении ЯманКасы (рис. 55) над сравнительно небольшим рудным телом наблюдается аномалия 1,7 мгал и 160 этвеш. Над крупным телом (рис. 56) аномалия Ag достигает 3,5 мгал. По зависи мости А^тах от глубины залегания рудного тела видно, что при глубине до тела даже 600 м над ним может быть аномалия 0,5 мгал, что вполне возможно зафиксировать при современной технике и методике полевых работ.
Возможности гравиметровой и вариометрической съемок оцениваются по-разному. Тщательные исследования, проведен-
8 Г. П. Новицкий |
113 |
Рис. 56. Аномалия Дg над медноколчеданной залежью (по А. Я. Ярошу и др.).
1 — медистый колчедан; 2 — спилиты, их туфы и брекчии; 3 — кварцевые альбитофиры, их туфы и брекчии; 4 — вкрапленные руды.
ные уральскими геофизиками, показали, что вариометрическую съемку следует использовать при поисках мелких рудных тел, залегающих неглубоко от поверхности в благоприятных усло виях (в верхней части разреза нет резких изменений плотности). Глубинность вариометрической съемки примерно равна утроен ной горизонтальной мощности рудного тела. Однако надо заметить, что такие рудные тела быстрее и экономичнее искать электроразведкой, а вариометрик» следует использовать как поверочный метод для разбраковки аномалий.
Гравиметровую съемку рекомендуется применять в сложных геологических условиях при большой глубине залегания руд. Глубинность гравиметровой съемки примерно в 4—6 раз больше горизонтальной мощности рудного тела. При гравиразведочных работах необходимо изучать рельеф коренных пород (методом В93, микросейсмикой), а также выявлять и другие факторы, создающие ложные аномалии и затрудняющие истолкование данных гравиразведки. Применение метода заряда ограничено глубиной 100—200 м.
Подводя итог, приходится констатировать, что пока еще не выработано рационального комплекса для поисков медно колчеданных месторождений, залегающих на разной глубине,
в разных геологических условиях и представленных телами разной формы. Можно лишь отметить, что при поисках не глубоко залегающих рудных тел применимы (но не во всех случаях) методы электропрофилирования, естественного поля, литогеохимической съемки по вторичным ореолам, ВЭЗ; при поисках рудных тел, залегающих на средних глубинах, — методы погруженных электродов, вертикального градиента, ВЭЗ, симметричного профилирования, ВП, переходных про цессов, литогеохимической съемки по первичным ореолам, гравиразведка; при поисках рудных тел, залегающих на боль ших глубинах, — гравиразведка и радиоволновое просвечи вание. При поисках рудных тел следует выявлять рудоконтро лирующие факторы: брахиантиклинальные структуры, зоны повышенной проводимости, контакты пород, а также разраба тывать рациональный комплекс применительно к небольшим районам (участкам) поисков.
На стадии разведки медноколчеданных месторождений гео физические методы также находят применение. Наиболее ши роко используются каротаж скважин, методы заряда и элек трической корреляции. С помощью каротажа, электрического и радиоактивного, можно расчленить разрез, выявить руды и определить процентное содержание меди. Метод заряда поз воляет выяснить элементы залегания рудных тел, вскрытых скважинами или горными выработками. Метод корреляции весьма перспективен, и объемы работ этим методом растут.
Н и з к о т е м п е р а т у р н ы е г и д р о т е р м а л ь н ы е месторождения меди представлены в основном формацией пластовых медистых песчаников с сульфидами меди, замеща ющими цемент песчаников. Крупнейшим месторождением этого типа является Джезказганское. Оруденение приурочено к пес чано-сланцевой толще средне-позднекаменноугольного возраста (джезказганская серия), подстилаемой известняками турнейского яруса. Рудоносная толща и подстилающие породы смяты в крупную синклинальную складку, осложненную брахиантиклиналями, разбитыми сбросами. Мощность рудоносной толщи 650—670 м. Оруденение сосредоточено в пластах серых песчаников с карбонатным цементом и отсутствует в прослоях красных песчаников с глинисто-железистым цементом. Рудные тела имеют форму пластов и плоских линз. Наиболее крупные залежи прослежены по простиранию на 1,5—2 км и по падению до 800 м при мощности от 1,5 до 18 м. В состав руд входят халькопирит, борнит, пирит, блеклые руды, сфалерит, галенит, кальцит, кварц, халькозин, ковеллин и другие минералы. Рудные минералы рассеяны в виде мелкой вкрапленности и прожилков в цементе песчаников. Руды содержат в среднем
1,5% меди.
По магнитным свойствам породы района различаются слабо. Осадочный и метаморфический комплексы практически не-
8*
магнитны. По высокой намагниченности выделяются эффузивы девона, приуроченные, по-видимому, к областям максимального прогибания кристаллического фундамента. Линейная корреля ция магнитных аномалий, связанных с интрузивными породами, позволяет наметить тектонические нарушения глубокого зало жения. Геоэлектрический разрез района довольно четко диф ференцирован. Опорным -горизонтом высокого сопротивления
может служить джезказганская свита, |
рк = 200 ч- 400 ом-м. |
В плотностном разрезе наиболее |
уверенно выделяются |
следующие границы: кровля джезказганской — подошва жиделисайской свит (0,2—0,3 г/см3) и кровля нижнепалеозойского фундамента — подошва джезказганской свиты (0,1—0,2 г/см3). Интрузии кислого состава создают относительно пониженные гравитационные поля, интрузии основного и ультраосновного состава — повышенные гравитационные и положительные магнитные поля.
Сейсмогеологические условия района довольно сложные, так как интервалы граничных скоростей для разных пород перекрываются, что затрудняет стратификацию сейсмических границ, а иногда делает невозможным прослеживание отдель ных горизонтов. Наиболее уверенно выделяется преломляющая граница, которую предположительно относят к известнякам турнейского яруса (граничная скорость 5800—6000 м/сек). Некоторые исследователи считают, что этой границей является поверхность нижнепалеозойского фундамента.
Геологическое строение и физические свойства пород Джез казганского района создают значительные трудности, с кото рыми приходится сталкиваться при поисках месторождений меди с помощью геофизических методов. При геофизических исследованиях необходимо учитывать следующие рудоконтро лирующие факторы: во-первых, стратиграфический и литологи ческий контроль, т. е. приуроченность оруденения к джез казганской свите, а внутри ее — к пластам серых песчаников; во-вторых, структурный контроль, т. е. приуроченность оруде нения к крупным положительным структурам, а в их преде лах — к локальным пликативным складкам второго и более высокого порядков, осложненных дизъюнктивными наруше ниями.
Комплексные геофизические работы на территории Джез казганской синклинали и в районах со сходным геологическим строением проводят в два-три этапа. На первом выполняют региональную сейсмо- и электроразведку по отдельным про филям, положение которых выбирают на основании анализа гравиметрических, аэромагнитных и геологических карт мел кого масштаба. Расстояние между профилями 10—25 км. Из методов сейсморазведки используют КМПВ, МОВ, РНП, а из методов электроразведки — ВЭЗ (ДЭЗ), ЗСП. Этими работами выявляют области, где опорные горизонты приближаются