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: 101

Скачиваний: 0

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

разреза значения т)к также несколько повышены, что объяс­ няется рассеянной вкрапленностью. Все это позволяет сделать вывод, что метод BIT в общем случае выделяет рудоносную зону в целом, а отдельные рудные тела фиксирует менее четко. Методами естественного электрического поля и вызванной поляризации удается локализовать площади под дальней­ шие поиски с помощью бурения и скважинных геофизических исследований.

Как уже отмечалось, при поисках глубокозалегающего оруденения на перспективных участках бурят картировочные и глубокие скважины. Задачей картировочного бурения является опоискование перспективных участков и выбор мест заложения глубоких структурных скважин. На этой стадии исследований геохимическими и геофизическими методами изу­ чают околоскважинное, межскважинное и призабойное про­ странство, чтобы разредить сеть буровых скважин. Из методов разведочной геофизики используют литогеохимическую съемку коренных пород (изучение первичных ореолов рассеяния) и нижней части разреза рыхлых отложений (изучение погре­ бенных вторичных ореолов рассеяния), скважинные варианты методов естественного электрического поля, вызванной поля­ ризации, заряженного тела, а также радиоволновое просвечи­ вание и комплексный каротаж скважин.

Минералого-геохимическое изучение месторождений поли­ металлических руд Рудного Алтая показало, что рудоносные участки и отдельные рудные залежи сопровождаются первич­ ными и вторичными ореолами рассеяния. При бурении картировочных скважин отбирают пробы коренных пород и спектраль­ ным анализом определяют содержание элементов-индикаторов полиметаллического оруденения. Повышенные концентрации элементов-индикаторов наблюдаются не только над рудонос­ ными участками и рудными залежами, но также и над зонами нарушений, рассланцевания и гидротермального изменения пород, над контактами пород.

Для примера рассмотрим Иртышский участок (рис. 62). Вся зона гидротермально измененных пород, включая рудные залежи на глубине 50—140 м, отчетливо фиксируется ореолом рассеяния. Установлено, что размеры ореолов рассеяния в ко­ ренных породах зависят от свойств элемента, создающего ореол, от литологического состава вмещающих руду пород й направле­ ния трещиноватости. На рассматриваемом месторождении по

простиранию залежи ореол распространяется на 1000 м за пределы рудного тела.

Изучение первичного рассеяния по глубоким скважинам показало, что отдельные элементы-индикаторы отходят в сто­ роны от рудных тел на следующие расстояния: кадмий — первые метры, висмут и сурьма 10—40, барий, свинец и серебро 15— 100, мышьяк 30—150, молибден 15—150, медь 25—170, цинк


Рис. 62. Схема Иртышского участка с контурами геохимических ореолов (по Д. А. Вигдоровичу и др.).

1 — графитизация; 2 — пиритизация, редкая вкрапленность халько­ пирита и галенита; 3 — проекция рудной залежи; 4 — тектонические нарушения; ореолы: 5 — первичный, в —■вторичный, 7 — гидрохими­ ческий.

40—200 м. Это значит, что цинк, медь, мышьяк и молибден образуют внешнюю зону ореола, а остальные элементы — вну­ треннюю. Дальность миграции элементов от рудных тел в раз­ ных районах Алтая может существенно меняться. Так, на дру­ гом месторождении установлено, что свинец, барий, медь и сурьма распространяются от рудной зоны в надрудную толщу максимум на 100 м, а мышьяк, висмут, цинк и серебро удаляются на 200 м и больше. Есть месторождения, где медь мигрирует в надрудную толщу на 250, свинец и барий на 400, а цинк более чем на 500 м.

Существует также зависимость концентрации разных эле­ ментов от состава вмещающих пород. Наблюдалось, что свинец, барий, медь и цинк образуют повышенные концентрации в ту­ фах кислого состава, а мышьяк и висмут — в порфиритах и диабазах. Замечено также, что ореолы рассеяния свинца, бария, меди нередко совпадают с зонами гидротермально измененных пород, а ореолы мышьяка, висмута, молибдена и цинка выходят за пределы таких зон. Однако и в этом случае наблюдается деление ореолов на внутреннюю и внешнюю зоны. Выявленные закономерности дают возможность прогно­ зировать местоположение оруденения и его возможную глу­ бину, что с учетом геофизических и геологических сведений позволяет правильно выбирать места заложения поисковых скважин, увеличивая расстояние между ними на 100—200 м.

Положительно себя зарекомендовали и методы поисков по вторичным ореолам рассеяния. Установлено, что при большой мощности рыхлых отложений вторичные ореолы являются погребенными, приуроченными к нижней части разреза. На-

9 Г. П. Новицкий

129


блюдается пространственная зависимость ореолов от рельефа коренных пород. На участках с ровным рельефом элементынндикаторы равномерно рассеиваются во все стороны от руд­ ного тела, на участках со сложным, пересеченным рельефом образуются ловушки, благоприятные для аккумуляции делю­ вия с повышенным содержанием рудообразующих минералов. Во вторичных ореолах наиболее характерны следующие эле­ менты-индикаторы: свинец, медь, цинк, висмут, сурьма, мышьяк, барий, молибден, серебро. Вторичные ореолы, как правило, имеют большие размеры, чем первичные, и позволяют обнаруживать перспективные площади и оруденение по более редкой сети скважин.

G помощью картировочных скважин ведется также и гидро­ химическая съемка. В водах, приуроченных к зонам гидротер­ мально измененных пород с вкрапленностью рудных минералов, наблюдаются повышенные (в 10 раз и более) содержания цинка, меди, серебра.

Косвенно указать на полиметаллическое оруденение в сравнительной близости от буровых скважин может скважин­ ный вариант метода естественного электрического поля. Выпол­ няя наблюдения по ряду картировочных или глубоких скважин, составляют вертикальную карту (разрез) изолиний потенциала, по которой можно судить о повышенной пиритизации вблизи тех или иных скважин, что является косвенным признаком оруденения или рудных залежей. Опыт показывает, что аномалии продолжаются за оруденение на 100—200 м, т. е. их можно обна­ ружить скважинами, отстоящими одна от другой на 200—250 м.

Скважинный вариант метода ВП чаще всего применяется на Рудном Алтае в модификации вертикальный профиль. На участке скважины вблизи сплошного или вкрапленного оруденения наблюдаются повышенные по сравнению с фоно­ выми значения кажущейся поляризуемости. Ориентировочное расстояние от ствола скважины до рудного объекта может быть определено способом засечек при двух заземлениях (обсадная труба и забой скважины). Скважинный метод ВП фиксирует оруденение при расстоянии рудных тел от скважин до 100— 150 м. На Рудном Алтае опробован и метод вертикального градиента.

Радиоволновое просвечивание между скважинами дает воз­ можность просветить блоки пород при расстоянии между прием­ ником и передатчиком до 200—400 м. В сланцах с удельным сопротивлением больше 200 ом-м при использовании низких частот дальность просвечивания составляет 150—250 м, а в гранодиоритах с удельным сопротивлением 2000 ом • м — до 400 м. Наиболее четко границы оруденения определяются при исполь­ зовании высоких частот.

Аномалии, выявленные электроразведкой и радиоволновым просвечиванием, могут быть вызваны как рудными телами,


л и/А

Рис. 63. Результаты скважинных геофизических наблю­

дений (по Ю. С. Рыссу).

 

1 — пиритизация;

2 — медно-полиметаллические

руды;

з —- область радиотени; 4 — изолинии

потенциала

есте­

ственного поля,

мв; 5 — заземление

источника

тока.

так и углистыми и графитистыми сланцами, обводненными зонами дробления и другими неоднородностями, что делает неоднозначным их геологическое объяснение. Однако почти все эти факторы в той или иной мере контролируют оруденение, а потому их изучение представляет безусловный интерес. Лишь комплекс скважинных геофизических методов и геоло­ гических работ может дать достаточный материал для прогноза полиметаллических залежей.

Одним из примеров применения скважинной геофизики являются исследования на Орловском участке (рис. 63), где выполнены наблюдения методами естественного поля, вызван­ ной поляризации, заряда и радиопросвечивания. Аномалия естественного поля над рудным телом на дневной поверхности не наблюдается. В коренных породах рудное тело оконтуривается изолинией потенциала —20 мв, положительное поле здесь не выявлено из-за небольшой глубины скважин. Кривая кажущейся поляризуемости (по скв. 4) повышением значе­ ний т]к до 8% указывает на присутствие вблизи скважины рудного объекта. Метод заряда при измерении на дневной поверхности (заряд в скв. 6 на глубине 120 м) подтверждает расположение рудного тела в левой части разреза (градиент

9:

131

 

 

 

 

 

потенциала более резко изме­

 

 

 

 

 

няется в этом направлении).

 

 

 

 

 

Промышленное

оруденение

и

 

 

 

 

 

зоны пиритизации фиксируются

 

 

 

 

 

также и радиоволновым про­

 

 

 

 

 

свечиванием между скважинами

 

 

 

 

 

1, 3 и 6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 64 приведены резуль­

 

 

 

 

 

таты

скважинных

наблюдений

 

 

 

 

 

на другом участке Рудного Ал­

 

 

 

 

 

тая.

При заряде в скважине на

 

 

 

 

 

соседнем профиле

и

наблюде­

 

 

 

 

 

ниях по стволу скв.

1

макси­

 

 

 

 

 

мальные

значения

потенциала

 

 

 

 

 

отмечаются в интервале

глубин

 

 

 

 

 

190—230 м, на

основании чего

 

 

 

 

 

сделан вывод, что скв. 1 именно

 

 

 

 

 

в этом месте ближе

всего

по­

 

 

 

 

 

дошла к рудному телу.

Анало­

 

 

 

 

 

гичные данные

были

получены

 

 

 

 

 

и по методу ВП. Повышение ка­

 

 

 

 

 

жущейся поляризуемости начи­

рис. 64. Результаты скважинных гео­

нается за

70—90 м

до

рудной

физических наблюдений (по я. Л. Гит-

зоны. Над залежью аномалия

 

лину).

 

 

1 — сплошные полиметаллические ру­

достигает 50—60% , в то время

ды; 2 — сульфидная минерализация;

как

поляризуемость

пород в

контуры

предполагаемого

рудного

тела: з

— по геофизическим

данным,

стенках скважины

(по

измере­

4 — по

геологическим

данным; 5

ниям на образцах)

не

превы­

проекция точки

заряда;

6 — засечка

верхней

границы

возмущающего объ­

шает

1,5%.

 

 

 

 

 

 

екта по

данным

ВП,

 

Итак,

опыт

поисков поли­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

металлических

месторождений

на Рудном Алтае показывает, что поиски слепых глубокозалегающих рудных тел целесообразно вести в два этапа. На пер­ вом этапе с помощью магвито-, гравиразведки и ВЭЗ выявляют и изучают структуры, а также уточняют их перспективность наземными наблюдениями методами естественного поля, вы­ званной поляризации и геохимических исследований. На вто­ ром этапе бурят картировочные скважины (по более редкой сети, чем без привлечения геофизических методов), в которых проводят геофизические наблюдения, а также выявляют пер­ вичные и вторичные погребенные ореолы рассеяния. Такому же обследованию подвергают и глубокие скважины, задаваемые, как правило, после картировочного бурения и интерпретации геофизических и геохимических наблюдений.

Каротаж скважин на Алтае проводится с 30-х годов. Его задача — уточнить литологический разрез скважин, выявить рудные тела, пересеченные скважинами, и определить их мощ­ ность, сопоставить разрезы по скважинам и т. д. В настоящее


время в комплекс каротажных исследований входят ГК, ГГК, MGK, МЭП.

Другим важным подтипом среднетемпературных гидротер­ мальных месторождений полиметаллических руд являются метасоматические залежи в карбонатных породах. Наиболее широко они распространены в Восточном Забайкалье. Около 95% месторождений сосредоточено в его юго-восточной части, обычно именуемой Приаргуньем. Основным рудоконтролиру­ ющим фактором здесь служат дорудные крупные глубинные разломы, выражающиеся зонами дробления, трещиноватости

исмятия пород. Наиболее перспективными участками являются пересечения крупных разломов с мелкими. Не меньшее зна­ чение для локализации оруденения имеет и литологический состав вмещающих пород. Оруденение приурочено главным образом к карбонатным породам.

Форма рудных тел разная: жилы, линзы, трубы, но чаще' вытянутая. Падение тел крутое, мощность первые метры, иногда первые десятки метров. В состав руд обычно входят галенит, пирит, арсенопирит, сфалерит и другие сульфиды. Как и на Алтае, в Забайкалье имеются сплошные, вкрапленные

иокисленные руды. Физические свойства руд примерно та­ кие же, как и на Алтае. Особо следует отметить, что мощность зоны окисления полиметаллических месторождений Приаргунья может достигать 100 м и более. В верхних горизонтах рудных тел количество галенита в результате окисления умень­ шается в 5—10 раз, а других сульфидов — еще больше. Сильно окисляются руды сплошные и густо вкрапленные, меньше — бедные вкрапленные.

Удельное электрическое сопротивление окисленных руд, как известно, больше, чем первичных, и может достигать десятков

исотен ом-метров. Но сопротивление окисленных руд все же меньше, чем вмещающих известняков и доломитов, у которых оно доходит до тысяч и десятков тысяч ом-метров. В карбонат­

ных породах часто встречаются прослои углисто-глинистых и графитизированных сланцев, имеющих низкое (единицы ом­ метров) удельное сопротивление. Полиметаллические рудные залежи создают кроме ореолов рассеяния свинца и цинка еще и ореолы олова, молибдена, вольфрама, мышьяка, меди, сурьмы, висмута.

Возможности геофизических методов для поисков полиме­ таллических месторождений в Забайкалье в значительной сте­ пени определяются мощностью рыхлых отложений. Поэтому методика комплексных работ различна для районов, где эта мощность составляет первые метры и где она возрастает до десятков метров (в долинах). В открытых районах первоначаль­ ные геохимические поиски ведут в масштабе 1 : 50 000 на участ­ ках, перспективность которых была выявлена мелкомасштаб­ ными геологическими и геохимическими исследованиями. Лито­