Файл: Новицкий, Г. П. Комплексирование геофизических методов разведки учеб. пособие.pdf

дует сочетать с микросейсморазведкой, чтобы определять рельеф поверхности траппов (их мощность?) и вносить в наблюденные значения Ag соответствующую поправку. Метод ВЭЗ для ре­ шения этой задачи, по-видимому, не годится.

Другим направлением поисков кимберлитовых трубок в условиях развития траппов является крупномасштабная магнитная съемка (1 : 10 000, 1 : 5000). При этом исходят из предположения, что кимберлитовые трубки под траппами должны как-то проявляться в наблюдаемом магнитном поле. Используя специальную методику стохастического анализа, проводят статистическое сравнение полей (наблюденных и транс­ формированных) над известными и предполагаемыми кимбер­ литовыми трубками. Результаты анализа изображают в виде карты стохастического поля, наибольшие значения которого соответствуют участкам, наиболее похожим по магнитному полю на площади известных трубок. Возможно, соединение этих двух направлений и приведет к выработке рациональной методики поисков кимберлитовых трубок под траппами.

Опыт применения геофизических методов при поисках рос­ сыпных месторождений алмазов очень небольшой. Пока успеш­ но опробована микромагнитная съемка. Некоторые вспомога­ тельные задачи (поиски древних долин, определение мощности рыхлых отложений и т. п.) могут быть решены электроили микросейсморазведкой.

ГРАФИТ

Для Советского Союза основное значение имеют место­ рождения графита магматического и метаморфического типов. Среди последних выделяют месторождения, возникшие при метаморфизме углей, в которых графит представлен скрыто­ кристаллической разновидностью, и образовавшиеся из орга­ нических остатков, рассеянных в осадочных породах. Типичным представителем магматических месторождений является Ботогольское в Восточном Саяне. Графитовые тела располагаются внутри интрузии нефелиновых сиенитов, внедрившейся в кри­ сталлические сланцы и известняки. Тела имеют форму гнезд и штоков размером в поперечном сечении до 20—30 м и про­ тягиваются на глубину до 50 м. Содержание углерода достигает 90% и больше.

Метаморфические месторождения графита развиты в основ­ ном на севере Красноярского края, на Украине и Дальнем Востоке. В Красноярском крае известен ряд месторождений, возникших в результате термального воздействия траппов на пласты каменных углей. На Ногинском месторождении гра­ фитоносная свита, сложенная песчаниками и сланцами, про­ рвана межпластовыми интрузиями траппов. Всё породы зале­ гают почти горизонтально. Мощность пластов графита достигает 4 м, по простиранию они прослежены на сотни метров. Содер-

192

жание углерода 85%. На Украине графитосодержащими поро­ дами являются метаморфические гнейсы и сланцы докембрия. Месторождения возникли путем перекристаллизации первич­ ных органических остатков в процессе общего метаморфизма осадочных пород. Мощность графитоносных гнейсов на За­ вал ьевском месторождении достигает первых сотен метров, по простиранию пласты прослеживаются до нескольких кило­ метров. Содержание углерода здесь меньше, но достигает 60%.

Удельное электрическое сопротивление сплошных гра­ фитовых руд Ботогольского месторождения колеблется от 2-10“4 до 2-10“ 2, полосчатых и вкрапленных — от 10'4 до 10'4, чешуйчатого графита — от 10~4 до 10 ом-м. Чешуйчатый гра­ фит и полосчатые руды резко анизотропны. Удельное сопро­ тивление нефелиновых сиенитов, вмещающих рудные залежи, составляет тысячи ом-метров. Графитовые руды поляризуются и создают интенсивные естественные электрические поля. В отличие от сульфидов, графит обладает высокой химической стойкостью, что обеспечивает его сохранность даже в самых верхних горизонтах залежей, поэтому над графитовыми телами интенсивность аномалий естественного поля достигает —(900 ч- -I- 1000) мв. Кроме естественной поляризации для графитовых руд характерна и высокая вызванная поляризуемость.

Плотность чистого графита равна 2,2 г/см3. Плотность чешуйчатого графита колеблется от 2,5 до 2,8 г/см3 в зависи­ мости от содержания примесей. По плотности графитовые руды обычно мало отличаются от вмещающих пород. Руды графита практически немагнитны. Лишь у чешуйчатых графитов маг­ нитная восприимчивость иногда достигает (5 ч- 10)-10“ 6 СГС. Скорость распространения упругих колебаний в кристалли­ ческих графитах (по измерениям на образцах) составляет 3000—4600 м/сек, а в чешуйчатом графите изменяется от 1200 (вкрест слоистости) до 5000 м/сек (вдоль слоистости). Графито­ вые руды нерадиоактивны. Графит устойчив в зоне выветри­ вания, и при разрушении коренных месторождений образует россыпи, а также ореолы рассеяния. Геологические особенности месторождений графита, физические свойства руд и вмеща­ ющих пород определяют поисковые и разведочные возможности

геофизических методов.

При поисках месторождений графитов геофизические иссле­ дования проводят в районах, перспективность которых пред­ полагается по геологическим работам. На графиты магмати­ ческого происхождения ставят метод естественного электри­ ческого поля. На Ботогольском месторождении, где графитовые штоки достигали в поперечнике первых десятков метров, есте­ ственное поле измеряли по сети 20 X 20 м. Аномалии потен­ циала на отдельных участках достигали —(700 ч- 1000) мв (рис. 101), причем отмечались как богатые, так и бедные руды. На некоторых участках наблюдалась наклонная ось поляри-

Рис. 101. Карта изолиний потенциала естественного электри­ ческого поля на месторождении графита (по Л. Я Нестерову).

1 — изолинии потенциала, мв; 2 — зоны высокой электропро­ водности но данным профилирования; 3 — графитовые тела, предположенные но данным метода естественного поля и элек­ тропрофилирования и подтвержденные горными работами.

зации, так как дневной рельеф сильно расчленен и положи­ тельными аномалиями проявляются нижние части графито­ вых штоков.

Местоположение графитовых штоков уточняют комбиниро­ ванным или дипольным профилированием на постоянном токе или дипольным индуктивным профилированием. Па Ботогольском месторождении хорошие результаты получены и при несимметричном профилировании. Зонами низких сопротивле­ ний отмечаются как богатые, так и бедные руды.

На месторождении графита Тас-Казган геофизические ра­ боты проводили, методами электропрофилирования и заряда. Симметричным профилированием выявляли ксенолиты изве­ стняков, контакты известняков с габбро и графитовые тела, а методом заряда прослеживали эти тела. Профилирование

По-видимому, результаты были бьг'еще лучше при комбиниро­ ванном профилировании или ДИГ1. На карте изоом, построенной по данным электропрофилирования, графитовые тела оконтуриваются изолиниями рк = 10 ом-м. С помощью метода заряда (рис. 102) графитовые залежи прослеживаются также очень хорошо и на Тас-Казганском, и на Ботогольском месторождениях. Кондиционность руд устанавливают горными работами

194

AU, мв/м

Рис. 102. Кривая градиента потенциала метода заряда на месторождении графита (по Г. Р. Ннрмухамедову).

1 — габбро; 2 — известняки; 3 — графит.

и опробованием, так как и при низком содержании графита наблюдаются четкие электрические аномалии.

При поисках метаморфических месторождений графита мето­ дика геофизических работ определяется условиями залегания рудных тел. В районах с нерасчлененным рельефом дневной поверхности и почти горизонтальным залеганием пластов графита следует использовать методы ВЭЗ. Пласты графита, обладающего крайне низким удельным сопротивлением, четко отражаются на кривых ВЭЗ. Горизонтальные пласты графита успешно могут быть выделены и индуктивными методами. При сильно расчлененном рельефе и выходах пластов графита под наносы поиски ведут методом естественного электрического поля. Если графит залегает в негоризонтальных слоях графито­ носных гнейсов, для прослеживания полос гнейсов можно использовать воздушную электроразведку, а также почти все модификации электропрофилирования.

СЛЮДА И ПЬЕЗОКВАРЦ,

Наибольшее промышленное значение имеют месторожде­ ния с л ю д ы в гранитных пегматитах и высокотемпературные гидротермальные, в которых слюда представлена мусковитом, флогопитом и вермикулитом. Гранитные пегматиты являются единственным промышленным источником мусковитаРазмеры слюдоносных пегматитовых жил обычно составляют по про­ стиранию и падению десятки и согни метров при мощности единицы — первые десятки метров. Они залегают в кристал­ лических сланцах, гнейсах, амфиболитах. Отдельные жилы

группируются в пегматитовые поля, нередко прослежива­ ющиеся на десятки километров. Месторождения этого типа развиты в Карелии, Иркутской области (р. Мама), на Урале.

Высокотемпературные гидротермальные месторождения флогопита приурочены к областям, где существует контактовое воздействие гранитной магмы на известняки и доломиты. Флого­ пит слагает оторочки пегматитовых жил, залегающих в диопсидовых породах. Мощность жил обычно первые метры, по простиранию и падению они прослеживаются на десятки ме­ тров. К этому типу принадлежат месторождения Иркутской области (Слюдянка) и бассейна Алдана.

Выход слюды-сырца из массы пегматита равен единицам процентов. Присутствие слюды в пегматитах чаще всего не изменяет их физических свойств, поэтому геофизические методы используют для поисков пегматитовых жил, а вопрос об их слюдоносности решают горными и буровыми работами. Из физических свойств слюдоносных пегматитов и слюд наиболее полно изучено удельное электрическое сопротивление. Слюды имеют сопротивление 105—1010 ом-м. Электрические свойства пегматитов в значительной степени зависят от их зернистости и разрушенности. Так, крупнозернистые пегматиты Карелии по параметрическим замерам имеют сопротивление (76 -к 110) X X 103, среднезернистые (14 -к 65)-103, мелкозернистые (10 -г- -т- 40)• 103 ом-м. Сопротивление вмещающих пегматитовые жилы пород изменяется от первых тысяч до десятков тысяч, ом-метров, причем наименьшим сопротивлением обладают гнейсы и сланцы, а наибольшим гранито-гнейсы и инъециро­ ванные гнейсы.

Плотность слюд изменяется от 2 до 3 г/см3, а пегматита с мусковитом от 1,9 до 3,5 г/см3. Плотность вмещающих пород примерно такая же. Слюдоносные пегматиты слабомагнитны. В подавляющем большинстве случаев их магнитная восприим­ чивость не превышает 20-1(Гв СГС, но встречаются отдельные образцы пегматита, обогащенного магнетитом, восприимчи­ вость которых достигает 2000-10- 8 СГС. Слюды (за исключе­ нием калиевых) нерадиоактивны. Скорость распространения упругих волн в слюдоносных пегматитах достигает 5000— 6000 м/сек и зависит в основном от степени их трещиноватости и разрушенности.

Геофизические методы используют как для прямых поисков пегматитовых жил и прослеживания уже вскрытых, так и для поисков зон, перспективных на слюдоносные пегматиты. В Ка­ релии поиски перспективных зон обычно ведут электропрофили­ рованием методом срединного градиента в масштабе 1 : 10 000 по сети 100 X (10 -н 20) м. По результатам наблюдений соста­ вляют карту кажущегося сопротивления. Установлена при­ уроченность пегматитовых жил к толщам с определенным электрическим сопротивлением.

196