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: 74
Скачиваний: 0
A Z ,M 3
Рио. 15. |
Геологический разрез |
Инекого месторождения |
|
(по О. А. Савадскому). |
|
1 — эффузивно-туфогенно-осадочные отложения; 2 — био- |
||
титовые |
граниты, плагиограниты; 3 — магнетитовые |
|
|
руды; 4 — вкрапленность магнетита. |
|
аномалии. Для |
тел характерна |
высокая намагниченность |
(в среднем 0,04 СГС).
На рис. 15 приведен график AZ над глубокозалегающим слепым рудным телом. Залежи соответствует простая аномалия, а над магнетитсодержащими породами наблюдается сложное, пилообразное, хотя также повышенное, поле. Кроме такого рисунка поля (сложный, пилообразный) для нерудных аномалий характерны низкие значения вычисленной намагниченности, малая глубина залегания и небольшая горизонтальная мощ ность объекта, вызвавшего аномалию (иногда, наоборот, очень большая мощность — более 300—400 м). Однако такой анализ позволяет лишь сократить число аномалий, подлежащих про верке бурением, но часто не дает однозначного ответа на вопрос о природе аномалий, поэтому возникает необходимость в до полнительных исследованиях. Ими могут быть аэромагнитные съемки на разной высоте, скважинная магнитометрия, магнит ный каротаж, наблюдение естественных магнитных вариаций,
искусственное подмагничивание, а также грави- и электроразведочные работы.
В пунктах, расположенных над рудными телами, облада ющими большой магнитной восприимчивостью, наблюдается резкое увеличение амплитуды суточных вариаций земного магнитного поля. На рис. 16 показаны суточные вариации над магнетитовым телом Ампалыкского месторождения и над безрудной аномалией. Вариации, зарегистрированные на без-
40
&Z,y |
a |
Рис. 16. Суточные вариации AZ (по 3. А. Крутиховской).
Аномалии: а — рудная, б — безрудная. Вариации: 1 — в центре аномалии, 2 — в нормальном поле.
рудной аномалии и в нормальном поле, практически совпадают, а вариации на месторождении примерно в два раза превосходят их. Кривая горизонтального градиента силы тяжести Wxz подтверждает рудный характер магнитной аномалии Ампалыкского месторождения (рис. 17). Это тело, очевидно, четко отра зилось бы и как объект повышенной электропроводности.
Приведенные сведения позволяют рекомендовать для по исков магнетитовых месторождений в Алтае-Саянской обла сти воздушную магнитную съемку. На первом этапе ее следует проводить в масштабе 1 : 200 000 или 1 : 100 000 с картировочными задачами, которые обычно хорошо решаются. В процессе съемки такого масштаба могут быть обнаружены крупные железорудные районы и месторождения, но задачу поисков сравнительно небольших месторождений она не решает. По исковые работы следует. вести в масштабе 1 : 25 000 или 1 : 10 000 воздушной съемкой или наземными наблюдениями. При выявлении перспективных аномалий их поверяют и дета лизируют.
Крупные магнетитовые месторождения скарнового типа от крыты в Тургайском прогибе. В строении Тургайского прогиба участвуют четыре геолого-структурных этажа, из которых пер вые три слагают фундамент. Они представлены допалеозойскими, палеозойскими ичастично мезозойскими породами, в той или иной степени дислоцированными и метаморфизованными. Четвертый структурный этаж сложен рыхлыми морскими и континентальу ными осадками. Рудные залежи располагаются обычно или на контакте интрузий с вмещающей их эффузивно-осадочной
41
Рис. 17. Геологический разрез Амналыкского месторождения* (по 3. А. Крутиховской).
I — осадочные породы; 2 — сиениты, граносиениты; 3 — диориты, габбро-диориты; 4 — роговики; 5 — пироксеио- гранато-эпидото-магнетитовые скарны; 6 — магнетитовая
руда с прослоями скарнов, роговиков и диоритов.
валериановской свитой нижнего карбона, или непосредственно в породах самой свиты. Формы рудных тел — пласты, линзы, штокверки. Размеры залежей по простиранию достигают 2— 3,5 км, по падению 1,5 км при мощности 250—300 м; углы паде ния 40—60°. Кроме крупных тел встречаются и мелкие. Глав ным рудным минералом является магнетит, в небольшом коли честве встречаются гематит, пирит, пирротин, халькопирит, сфалерит, галенит и др.
В 1948—1950 гг. через всю территорию прогиба пройдено 20 широтных профилей, на которых выполнены магнитные, гравиметровые, электро- и сейсморазведочные наблюдения, позволившие получить общее представление о геологическом строении прогиба и установить основные закономерности рас пространения в нем разных полезных ископаемых. Одновре менно проводились воздушные и наземные магниторазведочные работы на отдельных площадях. На Сарбайском месторождении максимальные значения Za над юго-восточной частью залежи достигают 14 000—15 000, а над восточной 20 000 у. На Куржункульском месторождении аномалия над центральной частью залежи превышает 40 000 у. Кроме магнитных на большинстве участков крупных месторождений выполнены гравиметровые наблюдения, которые в значительной мере способствовали правильному подсчету запасов.
42
Для поисков скарновых месторождений в Тургайском про гибе с учетом его геофизической изученности можно рекомен довать воздушную магнитную съемку, которую на первом этапе следует выполнять в масштабе 1 : 100 000 или 1 : 50 000 с картировочными целями. На перспективных участках про водят детальную магнитную съемку масштабов 1 : 10 000, 1 : 25 000, по ее данным могут быть приблизительно оценены запасы месторождения. Чтобы обеспечить большую точность при подсчете запасов, целесообразно через центры магнитных аномалий выполнить детальные гравиметровые наблюдения, а чтобы определить глубину залегания верхней кромки рудных тел следует поставить ВЭЗ. Если магнитные аномалии не пре вышают первых тысяч гамм и их рудная природа сомнительна, должны быть выполнены поверочные работы, включающие комплекс методов, аналогичный описанному выше для место рождений Горной Шории. Кроме того, полезны магнитные наблюдения в мелких буровых скважинах.
Для поисков скарновых месторождений на Урале (их круп нейшими представителями являются горы Магнитная, Высокая, Благодать) также основным методом служит аэромагнитная съемка, однако эффективность ее заметно падает. Все крупные аномалии (выше 3000—4000 у), перспективные на магнетитовое оруденение, уже разбурены, и новыми месторождениями могут быть лишь рудные тела, залегающие на больших глубинах и создающие поэтому аномалии интенсивностью только 2000— 3000 у. Разделить эти довольно многочисленные аномалии на рудные и нерудные трудно.
В этих условиях задача магниторазведочных поисковых работ состоит в том, чтобы выделить на площади исследований перспективные участки — приконтактовые зоны, которые в дальнейшем должны подвергнуться поверочным геофизиче ским исследованиям и разбуриванию. На рис. 18 приведены результаты аэромагнитной съемки на Ауэрбахо-Песчанском рудном поле, где видно, как аномалиями до 2000 у четко выде ляются приконтактовые зоны гранодиоритового массива, в ко торых располагаются рудные залежи. Перспективные участки локализуют с помощью наземной магнитной съемки и сква жинной магниторазведки.
В качестве примера комплексного применения геофизиче ских методов на одном из скарновых месторождений Урала приведен рис. 19. Аномалия AZ сопровождается аномалией Wx2, а также прямым пересечением кривых рк комбинированного профилирования. Привлекать электроразведку целесообразно в том случае, если нельзя определить намагниченность тела и его избыточную плотность (например, при переслаивании рудных и нерудных пачек), а удельное сопротивление тела невелико и оно четко отмечается электропрофилированием или другими модификациями электроразведки.
|
|
|
Г и д р о т е р м а л ь н ы е |
|||||
|
|
|
месторождения |
железа в |
||||
|
|
|
СССР |
распространены |
до |
|||
|
|
|
вольно широко. Среди место |
|||||
|
|
|
рождений |
такого |
|
генезиса |
||
|
|
|
выделяют высокотемператур |
|||||
|
|
|
ные, преимущественно маг- |
|||||
|
|
|
нетитовые, и среднетемпера |
|||||
|
|
|
турные, в основном |
с |
сиде- |
|||
|
|
|
ритовыми и в меньшей сте |
|||||
|
|
|
пени с гематитовыми рудами. |
|||||
|
|
|
К первому |
типу |
относятся |
|||
|
|
|
Ангаро-Илимские, ко вто |
|||||
|
|
|
рому — Бакальское |
сидери- |
||||
|
|
|
товое месторождение. |
|
||||
|
|
|
В |
высокотемпературных |
||||
|
|
|
Ангаро-Илимских месторож |
|||||
|
|
|
дениях оруденение простран |
|||||
|
|
|
ственно и генетически свя |
|||||
|
|
|
зано с одной из последних |
|||||
|
|
|
интрузивных фаз траппов, и |
|||||
|
|
|
рудные |
тела залегают среди |
||||
|
|
|
траппов, а |
также |
сланцев и |
|||
|
|
|
песчаников |
тунгусской |
сви |
|||
|
|
|
ты. Рудные скопления имеют |
|||||
|
|
|
форму |
жил, |
чечевиц, |
што |
||
|
|
|
ков. По простиранию жилы |
|||||
|
|
|
иногда |
прослеживаются |
на |
|||
Рпс. 18. Результаты аэромагнитной съемки |
2—3 км (часто меньше), по |
|||||||
на Ауэрбахо-Песчанском рудном ноле (по |
падению на сотни метров, их |
|||||||
|
В. Н. Пономареву и др.). |
|||||||
1 — проекции рудных тел на земную по |
мощность от единиц |
до 20— |
||||||
верхность; 2 — отработанные |
карьеры из |
40 м. Падение жил крутое |
||||||
вестных |
рудопроявлений; |
з — границы |
||||||
приконтактовых зон по аэромагнитным дан |
(50—80°). Рудные |
тела |
сло |
|||||
ным; 4 — приконтактовые зоны, намечен |
жены в основном магнетитом, |
|||||||
ные по |
точкам пересечения |
повысотных |
||||||
кривых |
АТ; б — наиболее перспективные |
в небольшом количестве при |
||||||
участки |
в приконтактовых |
зонах; 6 — |
||||||
характерные профили над месторождением |
сутствуют гематит, |
кальцит, |
||||||
( /—7) и центральной частью массива |
хлорит, |
кварц, пирит, халь |
||||||
(77—77); 7 — гранодиориты. |
копирит.
Высокая намагниченность железных руд района позволил; широко применять для их поисков магнитную съемку. Первьн магниторазведочные работы выполнены здесь в начале 20-х го дов. Была выявлена обратная полярность рудных залежей подтвержденная последующими исследованиями. С 1957 г для разделения магнитных аномалий на железорудные и трапповые начали применять электро- и гравиразведку. С помощьк геофизических методов открыт ряд новых месторождений и вы
работана в основных чертах методика комплексных геофизи ческих исследований.
6
a |
Wyz , этВеш |
Рис. 19. Результаты геофизических исследований на месторождении в районе горы Благодать (по материалам Уральского геофизического треста).
а — план изодинам AZ, 103v; б — геологический разрез по линии А —В.
1 — элювий, делювий; 2 — сиениты; з — скарны; 4 — сплошные магнетитовые руды, Fe более 50%; 5 — вкрапленники магнетита, Fe до 15%; пироксен-альбитофировая магнетитовая вкрапленная руда: 6 — Fe 10—15%, 7 — Fe 35—40%.
На первом этапе проводят воздушную магнитную съемку в масштабе 1 : 100 000, чтобы выделить железорудные районы, площади траппов, выявить глубинные геологические струк туры. Могут быть обнаружены и отдельные крупные место рождения, но в целом задачу поисков съемка этого масштаба не решает. На следующем этапе в пределах перспективных площадей надо проводить более крупномасштабную аэро магниторазведку (1 : 25 000, 1 : 10 000) для поисков рудных тел. Залежи Ангаро-Илимского района отмечаются отрицательными аномалиями магнитного поля интенсивностью до нескольких десятков тысяч гамм.
Такие сильные аномалии, несомненно, относят к рудным. Сложнее разделить на трапповые и рудные те аномалии, интен сивность которых достигает лишь первых тысяч гамм. В этом случае помогают детальные наземные съемки: магнито-, грави- и электроразведка. На рис. 20 приведен геолого-геофизический
45
р" }см-м
100
20эман
Рис. 20. Результаты геофизических наблюдений на Татьянинском железорудном ме сторождении (по Н. Д. Коваль).
Руды: 1 — почти сплошные, 2 — брекчиевидные и вкрапленные; 3 — оруденелые скарны с сетчато-прожилковым и вкрапленным магнетитом; 4 — пироксено-хлоритовые, пироксено-гранатовые и другие скарны; 5 — туфогенные породы (брекчии и песчаники); 6 — песчаники и сланцы; 7 — известняки.
разрез Татьянинского месторождения. Вулканическая воронка (трубка взрыва) выделяется слабым понижением значений рк, а рудное тело, расположенное в ней, небольшой гравитационной аномалией.
Детальные магниторазведочные работы рекомендуется вы полнять в виде площадной съемки масштаба 1 :5000 или 1 : 2000, а гравиметровые и электроразведочные (ВЭЗ, про филирование сопротивлений и ВП) — по отдельным профилям с частыми пунктами наблюдений. В некоторых случаях над рудными телами Ангаро-Илимских месторождений наблю даются и положительные аномалии магнитного поля, поэтому йри поисках железных руд в этом районе следует обращать внимание не только на отрицательные, но и на положительные аномалии.
Как уже отмечалось, в среднетемпературных гидротермаль ных месторождениях руды представлены в основном сидеритом
46
и гематитом. Рудные тела имеют форму пластов, жил, чечевиц, размеры их разные.
Над гематитовыми месторождениями иногда могут наблю даться немного повышенные магнитные поля, а над сидеритовыми рудами таких повышений почти никогда не отмечается. Магниторазведка дает положительные результаты в том случае, если вмещающие породы немагнитны, так как только при этом условии можно выделить очень слабые аномалии от рудных тел. Электроразведка для непосредственных поисков неприменима, так как и гематит и сидерит являются плохими проводниками тока, а вмещающие породы тоже имеют высокое сопротивление. Возможно, что для поисков следует использовать гравираз ведку в крупном масштабе (1 : 10 000, 1 : 25 000). Так, на Бакальском месторождении пласт сидеритов мощностью около 150 м, залегающий на глубине более 100 м, отмечается анома лией Ag первые единицы миллигал. Избыточная плотность сидеритовых руд на этом месторождении достигает 0,8 г/см3. В целом возможности разведочной геофизики для поисков среднетемпературных месторождений железа небольшие.
О с т а т о ч н ы е , и н ф и л ь т р а ц и о н н ы е и о с а д о ч н ы е месторождения железа-по роли в горнодобывающей промышленности не одинаковы.
Остаточные месторождения железа в СССР не вносят сколько-нибудь заметного вклада в общую добычу. Небольшие месторождения этого типа известны на Урале, к их числу относится Елизаветинское. В районе месторождения развит комплекс основных и ультраосновных пород, в котором дунитовые массивы окружены зонами перидотитов, оливиновых пироксенитов и габбро. Залежь приурочена к массиву дунитов, пласты руд залегают на их неровной поверхности. Железные руды представлены бурыми железняками с некоторым содер жанием никеля, кобальта и хрома.
Опыта работ на подобных месторождениях почти нет. По общим соображениям, массивы ультраосновных пород можно картировать воздушной магнитной съемкой и детализировать наземной. Выявлять магниторазведкой отдельные рудные за лежи (по пониженному магнитному полю) вряд ли возможно. Поиски следует вести с помощью ВЭЗ и микросейсморазведки. Над обнаружениями в рельефе массивов понижениями ставят литогеохимическую съемку, ориентируясь на выявление ореолов рассеяния кобальта и хрома.
Инфильтрационные месторождения образуются за счет вы щелачивания железосодержащих пород. Руды обычно пред ставлены лимонитом и сидеритом, изредка встречается гематит. Геофизические методы разведки на месторождениях этого типа наталкиваются на серьезные трудности. Руды по магнитным и электрическим свойствам, а также по плотности почти не отличаются от вмещающих пород. Если подстилающие и вмеща