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: 75

Скачиваний: 0

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

значительная

 

доля

ц

 

кварца

(кварцевые

и

 

 

пегматитовые

жилы).

 

 

Во вмещающих толщах

 

 

этот эффект практически

 

 

не

возникает. Влияние

 

 

изменений

сейсмиче­

 

 

ского поля исключают,

 

 

вычисляя

э.

отношение

 

 

амплитуд

д. с., вы­

 

 

званных

 

пьезоэлектри­

 

 

ческим эффектом, к ам­

 

 

плитудам

 

сейсмических

 

 

колебаний

(рис.

106).

 

 

Пегматитовые

жилы

1 10м

 

очень четко отбиваются

 

 

от

вмещающих

пород.

 

 

По

мере

дальнейшей

Рис. 106. Результаты пьезоэлектрического метода

разработки

теории

и

(по Н. М. Нейштадту).

аппаратуры

пьезоэлек­

1 — пегматиты; 2 — вмещающие

породы (биоти-

трический метод займет

товые, кианито-боититовые

сланцы).

 

 

прочное,

возможно даже

 

 

ведущее, место среди геофизических методов, используемых при поисках кварцевых и пегматитовых жил и при раз­ браковке результатов электропрофилирования. Пьезоэлектри­ ческий метод используют также в скважинном и шахтном вариантах для поисков слепых пегматитовых и кварцевых жил. Для этой же цели может быть применено и радиоволновое просвечивание, если жилы облечены в глинистые «рубашки».

КОРУНД

Среди промышленных типов месторождений корунда следует отметить метаморфические и контактово-метасоматические. На восточном склоне Урала известен ряд метаморфических место­ рождений, залегающих среди мраморов. Форма и величина рудных тел весьма разнообразны. Залежи корунда могут быть в виде гнезд, штоков, линз. Длина тел по простиранию от 5 до 100 м, мощность от 2—3 до 20—30 м, протяженность на глубину достигает 50—60 м. Контактово-метасоматические ме­ сторождения корунда известны в Казахстане.

Физические свойства корунда и вмещающих пород наиболее подробно изучены на месторождении Борлы в Центральном Казахстане. Плотность корунда колеблется в пределах 2,9— 4,2 при средней 3,4 г/см3. Плотность вторичных кварцитов и гранитов не превышает 2,6, а выветрелых коренных пород 1,6—1,8 г/см3. Корунд обладает очень слабой намагничен­ ностью, такой же как и вмещающие породы. Удельное элек-

201


трическое сопротивление корунда высокое — сотни и тысячи ом-метров, но такое же высокое сопротивление имеют и вме­ щающие породы. Корундовые залежи и вмещающие породы практически нерадиоактивны. Корунд устойчив в зоне выве­ тривания и образует россыпи. Из других свойств корунда надо отметить его способность к люминесценции. По физи­ ческим свойствам корунда можно заключить, что для поисков его залежей наибольшие возможности имеют гравиразведка и шлиховой метод.

На известных корундовых телах месторождения Борлы проведены наблюдения с гравитационным вариометром. В пре­ делах аномальной зоны разность экстремальных значений Wхг достигает 60—70 этвеш при расстоянии между точками макси­ мума и минимума около 5 м. Довольно четко фиксируется рудное тело и на карте векторов, направление которых указы­ вает на положение залежи в плане. Результаты шлиховой съемки выявили ореол рассеяния, несколько смещенный от корундового тела вниз по склону. Опыт работ на месторожде­ ниях контактово-метасоматического типа позволяет рекомен­ довать следующую методику комплексных работ.

На площадях, перспективность которых установлена по

общим геологическим данным, выполняют шлиховую

съемку

с анализом люминесцентных свойств отобранных проб.

В зави­

симости от расчлененности рельефа дневной поверхности мас­ штаб съемки должен быть 1 : 5000 или 1 :10 000. Выявив ореолы рассеяния корунда, проводят гравиразведочные работы в мас­ штабе 1 :2000 с применением высокоточных гравиметров или градиентометров. Учитывая, что корундовые залежи имеют довольно четкие границы с вмещающими породами и выдержан­ ную плотность, по данным гравиразведки иногда можно даже подсчитать запасы, если предварительно изучить плотность вмещающих пород.

При наличии наносов мощностью больше 2—3 м основным методом поисков корунда является гравиразведка. Для района месторождения Семизбугы промышленной считается залежь размерами не меньше 60 X 60 X 60 м. Гравитационный эффект над такой залежью составляет 0,4 мгал при ширине аномальной зоны 110 м (на уровне 0,1 мгал). Для выделения аномалий 0,1 мгал должна быть обеспечена точность съемки 0,05 мгал, что вполне достижимо при современной технике и методике работ. Однако для этого необходимо вводить поправки за подземный и дневной рельеф. Для выявления локальных ано­ малий следует использовать способ вариаций.

Возможно, что корундовые залежи, учитывая наличие в ру­ дах вкрапленности пирита, можно искать с помощью метода вызванной поляризации. Роль магнито- и электроразведки на месторождениях корунда ограничивается решением общих задач геологического картирования.


АСБЕСТ

Больше 95% мировой добычи асбеста приходится на долю хризотила-асбеста, самые крупные месторождения которого связаны с серпентияизированными ультраосновными породами. Крупнейшее в СССР Баженовское месторождение хризотилаасбеста приурочено к массиву ультраосновных пород, име­ ющему длину около 30 и ширину 3—4 км. Этот массив разбит серией тектонических разломов на отдельные блоки. Залежи хризотила-асбеста связаны с полосами серпентинитов, возник­ ших вдоль этих разломов. Мощность полос десятки метров, протяженность до 1000—1200 м, на глубину они прослежи­ ваются до 500—600 м. Серпентиниты пронизаны жилами хризо­ тила-асбеста.

Из геофизических методов при поисках месторождений асбеста наиболее широко применяют магниторазведку и в мень­ шей степени электроразведку. Обнаруживать и оконтуривать массивы ультраосновных пород можно воздушной магнито­ разведкой масштаба 1 : 10 000 или 1 : 50 000. Массивы ультра­ основных пород выделяются повышенным магнитным полем. В пределах массивов, общая перспективность которых на ас­ бест установлена по данным геологических исследований, выполняют крупномасштабную наземную магнитную съемку, чтобы выделить и проследить полосы серпентинитов. На фоне высокого магнитного поля гипербазитов серпентиниты отме­ чаются еще более интенсивными и изрезанными аномалиями.

Выявленные магнитные аномалии детализируют с помощью симметричного электропрофилирования на двух разносах, а за­ тем проверяют горными и буровыми работами. Одновременно с детальной магнитной съемкой по тем же профилям проходят геологические маршруты с осмотром обнажений пород. Совме­ стная обработка результатов геофизических и геологических исследований позволяет выбрать места для заложения горных выработок. Вопрос об асбестоносности выявленных полос сер­ пентинитов решают без привлечения геофизики, только с по­ мощью канав и шурфов.

При поисках амфибола-асбеста, обычно приуроченного к контакту тальково-карбонатных пород со змеевиками, с по­ мощью электропрофилирования выделяют линзы тальково­ карбонатных пород, которые затем вскрывают горными выра­ ботками.

ФЛЮОРИТ

Наибольшее промышленное значение имеют гидротермаль­ ные месторождения флюорита. Среди них могут быть выделены жильные месторождения, в которых флюорит ассоциирует с кварцем, халцедоном и другими жильными минералами,

и метасоматические, в которых флюорит ассоциирует с суль­ фидами. Жильные гидротермальные месторождения распола­ гаются как непосредственно в гранитном массиве, так и в зоне контакта или на некотором удалении от массива. Мощность жил колеблется от единиц до первых десятков метров, по прости­ ранию они прослеживаются на сотни метров. Метасоматические залежи флюорита имеют весьма разнообразные формы (гнезда, жилы, пласты и др.) и размеры. Вмещающими породами обычно являются граниты и известняки. Все наиболее крупные вы­ явленные месторождения флюорита сосредоточены в Восточном Забайкалье и Средней Азии.

Плотность флюорита изменяется в пределах 2,75—3,20 г/см3 в зависимости от степени раздробленности и от содержания сульфидов. По плотности флюорит мало отличается от вме­ щающих пород. Удельное электрическое сопротивление флю­ орита довольно высокое — сотни ом-метров. В тех случаях, когда вместе с флюоритом в жилах содеряштся большое коли­ чество сульфидов, сопротивление жил резко падает и они ста­ новятся хорошими проводниками. Магнитная восприимчивость флюорита близка к нулюСкорость распространения упругих колебаний во флюоритовых жилах еще мало изучена. Флюорит образует ореолы рассеяния, и это обстоятельство используется при поисках флюоритовых месторождений. Большинство ме­ сторождений отличается повышенной радиоактивностью, преимущественно урановой природы, так как в залежах флю­ орита встречаются урановые смолки, уранофан и другие урано­ вые минералы.

Геофизические и геохимические методы редко применяют для поисков площадей, перспективных только на флюорит. Обычно ищут площади, перспективные на целый комплекс сульфидных рудопроявлений, с которыми может ассоцииро­ вать и флюорит. С точки зрения применимости геофизических методов жильные месторождения флюорита удобно разделить на две группы: без сульфидов и с сульфидами. В первой жилы флюорита с кварцем, халцедоном и другими жильными мине­ ралами обладают высоким удельным электрическим сопроти­ влением, во второй — низким (из-за большого количества сульфидов).

В качестве основного поискового метода в обеих группах выступает литогеохимическая съемка (рис. 107). Однако по кальцию и фтору, входящим в состав флюорита, при обычной методике спектрального анализа нельзя определить содержание флюорита в делювии коренных пород, так как фтор по дуговому атомному спектру не фиксируется, а кальция много и во вмеща­ ющих породах. Поэтому для выявления фтора используют особую методику спектрального анализа. Если флюоритовые залежи ассоциируют с сульфидами, литогеохимическую съемку следует проводить с анализом на много элементов.


Установив ореолы в масштабе 1 : 50 000 и продетализировав их в более крупном масштабе, проводят электроразведочные работы, чтобы выявить места выхода под ндносы флюоритовых жил. Методика электроразведки зависит от предполага­ емого содержания сульфидов. Если суль­ фидов в жилах нет (или очень мало), то используют электропрофилироваиие на плохие проводники: метод срединного градиента, дипольное профилирование,

пьезоэлектрический

метод; если

сульфи­

дов в жилах много,

то

применяют элек­

тропрофилирование

на

хорошие

провод­

ники: комбинированное, дипольное индук­ тивное, метод переходных процессов.

Радиоактивные методы (шпуровую гамма-съемку, эманационную съемку) целесообразно привлекать для выяснения характера рудоносности аномалий лито­ геохимической съемки и электроразведки. Выполняют их тоже в крупном масштабе. Кроме того, полезно проводить гаммапрофилирование стенок горных выработок и лабораторные измерения (радиометриче­ ские, люминесцентные, химические) для определения элементного состава порош­ ковых проб. При решении вопроса о ру­ доносности отдельных жил, вскрытых скважинами, полезно выполнить гамма- и активационный каротаж.

4 0

8 0 м

 

_|

Рис. 107. Ореол рассея­ ния флюоритосого место­ рождения (по Р. И. Ду­ бову).

Содержание

фтора в оре­

олах, % :

7 --- (0,0о Ч-

Ч- 0 , 1 ) , 2 — (0 ,1 Ч - 0 , 8 ) ,

3 — (0,8 -Ч- 2); 4 — квар-

цево-флюоритовые жилы.

БАРИТ

Среди генетических типов месторождений барита выделяют гидротермальные, представленные жилами или метасоматическими залежами; выветривания; осадочные. Для Советского Союза наибольшее значение имеют жильные гидротермальные средне- и низкотемпературные месторождения. Жилы и линзы барита обычно приурочены к крупным тектоническим зонам в осадочных, метаморфических или вулканогенных породах. Промышленный интерес представляют руды, в которых содер­ жание барита достигает 90—95%. По простиранию жилы барита прослеживаются на десятки — сотни метров и больше, мощность жил обычно 3—4 м. Ширина тектонических зон разломов достигает десятков метров, по простиранию они могут прослеживаться на несколько километров,

Барит практически немагнитен, нерадиоактивен, его удель­ ное сопротивление несколько больше, чем вмещающих пород.


По плотности (4,5 г/см3) барит значительно превосходит вме­ щающие породы, избыточная

 

 

 

плотность

 

составляет

1,5—

 

 

 

2,0 г/см3.

 

 

 

методами

 

 

 

Геофизическими

 

 

 

можно с успехом искать и про­

 

 

 

слеживать

 

рудоконтролиру­

 

 

 

ющие зоны разломов.

Методика

 

 

 

этих работ

рассмотрена

в пре­

 

 

 

дыдущих разделах курса. Дан­

 

 

 

ные

о

физических

свойствах

 

 

 

показывают, что для поисков

 

 

 

баритовых тел наибольшие воз­

 

 

 

можности

имеют грави- и элек­

 

 

 

троразведка. На месторожде­

Рис. 108. Гравитационная аномалия

ниях

барита

в

Западном Ко-

над баритовым телом

(по М.

Курба­

петдаге

применялись

именно

нову и др.).

 

1 — суглинки; 2 — песчаники;

3

эти

методы.

В

тех

случаях,

баритовая

жила.

 

когда жилы барита располага­

 

 

 

ются

на

небольшой

глубине

в неизмененных породах, они хорошо отмечаются гравираз­ ведкой (рис. 108) по относительным максимумам Ag. Если жилы находятся в зоне разломов, то из-за разуплотнения пород эти зоны на графиках Ag проявляются относительными минимумами, которые могут быть осложнены местными мак­ симумами над баритовыми жилами.

Интенсивность максимумов зависит от мощности и глубины залегания баритовых тел, Иногда максимумы весьма незначи­ тельны и их трудно отделить от аномалий, вызванных другими причинами. В этом случае возникает необходимость в примене­ нии электроразведки. Неплохие результаты получены при использовании методов срединного градиента и симметричного профилирования. Следует подчеркнуть, что поиски баритовых жил следует вести в крупном-масштабе (1 : 1000 или 1 : 2000) при небольшом расстоянии между пунктами наблюдений (2— 10 м). Г1о-видимому, комплекс грави- и электроразведки может быть успешно использован на жильных месторождениях барита и других районов.

АПАТИТ

Среди генетических типов месторождений апатита главное промышленное значение имеют магматические. Их залежи располагаются среди кислых или щелочных пород и генети­ чески тесно с ними связаны. К этому типу относятся апатитомагнетитовые месторождения Швеции (Кирунавара) и апатито­ нефелиновые залежи Хибин.

206