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

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

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