книги из ГПНТБ / Новицкий, Г. П. Комплексирование геофизических методов разведки учеб. пособие

В ы с о к о т е м п е р а т у р н ы е г и д р о т е р м а л ь - н ы е месторождения, связанные с неглубоко залегающими интрузиями и корневыми частями вулканов, для Советского Союза пока значения не имеют.

С р е д н е т е м п е р а т у р н ы е г и д р о т е р м а л ь - н ы е месторождения являются важнейшим типом медных месторождений. По условиям образования, характеру оруде­ нения и особенностям применения геофизических методов выделяют две основные формации: вкрапленную (прожилкововкрапленную) и колчеданную. Вкрапленные и прожилкововкрапленные месторождения связаны с гипабиссальными што­ ками умеренно кислых гранитоидов. Много таких месторожде­ ний находится в Казахстане, где они приурочены к массивам вторичных кварцитов. Рудные минералы сосредоточены в купо­ лах интрузивных штоков и породах экзоконтакта, предста­ влены вкрапленностью и тонкими прожилками сульфидов: пирита, халькопирита, борнита, блеклых руд, молибденита. Характерна постоянная примесь молибдена. Разрабатывают в основном зону вторичного сульфидного обогащения, пред­ ставленную халькозиновыми рудами с содержанием меди 1,5% и выше.

Первые геофизические исследования на прожилково-вкра- пленных месторождениях Казахстана были выполнены в начале 30-х годов. На Коунрадском месторождении по аналогии с уральскими колчеданными месторождениями использовали метод изолиний на переменном токе, однако положительных результатов не получили. Затем опробовали методы интенсив­ ности и индукции, но также с отрицательными результатами. Методом естественного электрического поля рудные залежи либо вовсе не отмечались, либо отмечались очень слабыми отрицательными аномалиями. Электропрофилирование и ВЭЗ также существенной пользы не принесли. Отрицательные результаты по всем известным тогда методам электроразведки объясняются значительной рассеянностью медных минералов среди серицитовых кварцитов в верхней части штока грано- диорит-порфира. После неудачных опытов геофизические ра­ боты на прожилково-вкрапленных месторождениях Казахстана не проводились до 1952 г.

Опыт геофизических работ после 1952 г. показал, что на месторождениях этого типа в Казахстане повсеместно фикси­ руются ореолы рассеяния меди и молибдена. Кроме того, на многих из них (но не на всех) наблюдаются слабые отрицатель­ ные аномалии естественного электрического поля. G помощью магниторазведки часто удается картировать гидротермально измененные гранодиорит-порфиры по плавным понижениям магнитного поля. Нередко зоны таких пород выделяются и по низким удельным электрическим сопротивлениям. С помощью метода вызванной поляризации, как правило, удается установить

Область развития вторичных кварцитов сравнительно хо­ роню выделяется по графикам рк комбинированного профили­ рования как зона пониженных сопротивлений. Методом средин­ ного градиента она фиксируется менее четко (особенно северо-западный контакт). Кажущаяся поляризуемость над зоной вторичных кварцитов в целом повышенная, и значения т}к достигают 10%, что свидетельствует о наличии вкрапленного оруденения. Методом естественного поля вторичные кварциты не отмечаются. С помощью магниторазведки четко фиксируется юго-восточный контакт кварцитов с габбро-диабазами. Над габбро-диабазами наблюдается увеличение AZ до 2000 у. Над спилитами магнитное поле понижается, таким образом отме­ чается северо-западная граница кварцитов.

Другое месторождение по данным литогеохимической съемки характеризуется обширными ореолами рассеяния с со­ держанием меди от 0,02% и выше и молибдена более 0,001%. Интенсивность естественного электрического поля составляет в основном ±20 мв. Эти аномалии непосредственно с рудами не связаны, в пределах промышленного контура руд наблю­ даются как нормальные, так и аномальные значения. Рудная зона фиксируется методом комбинированного профилиро­

коэффициента поляризуемости до 5—10%. С помощью магнито­ разведки также удается выделить рудную зону, связанную с гидротермально измененными породами.

Опыт работ на месторождениях меднопорфировых руд в Ка­ захстане позволяет рекомендовать следующую методику ком­ плексных геофизических исследований в этом регионе. Основ­ ным поисковым методом является литогеохимическая съемка, которую следует проводить в масштабе 1 : 50 000 на значитель­ ных площадях, чтобы выделить рудоносные районы и участки. Установлено, что плохо выраженные с поверхности и трудно выявляемые по геологическим признакам медные прожилкововкрапленные месторождения нередко четко фиксируются лито­ геохимической съемкой. Площадь ореолов обычно большая, и при работе по сети 500 X 50 м они отмечаются по одномудвум профилям. Ореолы характеризуются сравнительно низ­ кими концентрациями меди в делювии (от 0,04 до 0,15%). В большинстве проб вместе с медью присутствует и молибден от следов до 0,001—0,01%. Часто медь в делювии распреде­ ляется неравномерно, и ореолы имеют пятнистый характер, так как участки с повышенным содержанием меди чередуются с безрудными.

При литогеохимической съемке необходимо учитывать, что ореолы молибдена распространены шире и имеют большие размеры, чем ореолы меди. Для определения мощности наносов

полезна постановка ВЭЗ. Часто одновременно с литогеохими­ ческой съемкой проводят магниторазведку, с помощью которой можно выявить зоны гидротермально измененных пород, а так­ же решить и другие задачи геологического картирования. Вопрос об эффективности метода естественного электрического поля масштаба 1 : 50 000 окончательно не выяснен. Однако, учитывая небольшую стоимость исследований этим методом и его высокую производительность, можно, по-видимому, рекомендовать и эти работы.

По результатам поисковых съемок масштаба 1 : 50 000

1 : 10 000 уточняют площадь распространения и степень зара­ жения делювия медью, что позволяет сделать первые заключе­ ния о размерах возможного оруденения. На этом же этапе целесообразно применить метод вызванной поляризации, чтобы

выявить участки, наиболее обогащенные вкрапленностью руд­ ных минералов.

На втором этапе ведут литогеохимическую съемку по выветрелым коренным породам. В благоприятной обстановке (преимущественно халькопиритовьте руды, отсутствие пирити­ зации вмещающих пород и небольшая глубина зоны окисления) методом ВП по схеме срединного градиента можно искать непосредственно рудные залежи. В результате анализа всех полученных данных выбирают места для заложения буровых скважин, которые должны вскрыть зону вторичного сульфид­ ного обогащения и первичные руды. По результатам бурения выносят окончательное суждение о масштабе оруденения и его значимости. Приведенный комплекс методов для поисков вкра­ пленного и прожилково-вкрапленного оруденения меди при­ годен в основном для геологических условий Казахстана.

Колчеданные месторождения меди на Урале явились вторым (после железорудных месторождений) объектом применения геофизических методов в СССР. Началом послужили работы по мет°ДУ изолиний на Красногвардейском месторождении в 1925 г. Наблюдениями над известным рудным телом была установлена четкая аномалия в распределении электрического поля. До 1930 г. метод изолиний оставался единственным геофизическим методом поисков медноколчеданных месторожде­ нии. С 1930 г. начинают применять методы интенсивности, индукции, естественного электрического поля, которые исполь­ зуют как для детализации и проверки аномалий метода изоли­ нии, так и для поисков на новых площадях. В последующие годы на колчеданных месторождениях Урала испытываются прак­ тически все известные методы разведочной геофизики, чему

способствовала весьма благоприятная в целом геологическая обстановка.

Колчеданные месторождения Урала располагаются на во­ сточном склоне Уральского хребта. Они приурочены к вул­ каногенно-осадочному комплексу пород силурийского и де­ вонского возраста, так называемой зеленокаменной полосе, протягивающейся в меридиональном направлении почти на 1000 км. Вмещающими рудные тела породами являются рассланцеванные диабазы, диабазовые порфириты, альбитофиры, туфы, сланцы. Рудные тела часто располагаются на контакте кварцевых альбитофиров и их туфов с диабазовыми порфиритами и их туфами. Породы зеленокаменной полосы слагают крупный сложный синклинорий. Установлена и приурочен­ ность многих колчеданных месторождений к брахиантиклинальным и антиклинальным структурам. Руды богатые, содер­ жание меди 2—3% и больше.

В состав рудных тел входят серный колчедан, медные, медно­ цинковые и цинковые руды. Для колчеданных месторождений Урала весьма характерна пиритизация вмещающих пород, порой довольно значительная. Содержание пирита в сланцах составляет единицы процентов и более. Обычно месторождения представлены системой параллельных рудных тел, располо­ женных кулисообразно. Форма рудных тел отличается большим разнообразием и сложностью. Встречаются линзы, гнезда, штоки, пласты и т. д. Чаще форма тел близка к линзам или жилам. Длина тел по простиранию изменяется от десятков до сотен метров, а мощность от единиц до десятков метров. Для Среднего Урала характерны тела сравнительно небольшой

глубоко залегающими и выходящими под эрозионный срез встречаются тела слепые, находящиеся на глубине сотен метров. Мощность четвертичных отложений на Южном Урале сильно колеблется, а на Среднем обычно не превышает 10 м. Мощность древней коры выветривания палеозойских пород составляет 20— 30 м на Среднем Урале и достигает иногда 50 м на Южном.Уро­ вень грунтовых вод, в большой степени определяющий примени­ мость метода естественного электрического поля, находится на глубине от 0 до 20 м (Средний Урал) и от 0 до 30—40 м (Южный Урал).

Возможности отдельных геофизических методов для по­ исков медноколчеданных месторождений на Урале почти пол­ ностью определяются глубиной залегания рудных тел. Методика комплексных поисков, хотя еще и недостаточно разработанная, зависит от глубины, на которой ожидается оруденение. С этой точки зрения медноколчеданные месторождения можно раз­ делить, в известной мере условно, на три группы. К первой группе относим месторождения на глубине до 40—50 м, ко

рудного тела по простиранию, т. е. чаще всего не превышает 50 м. Мощность тела и его протяженность на глубину суще­ ственного влияния на величину аномалии не оказывают.

Методом изолиний на Урале была изучена площадь более 10 000 км2. Все вновь открытые месторождения залегали не­ глубоко, и условия для применения метода были весьма благо­ приятными. Однако разделять аномалии метода изолиний на рудные и безрудные было довольно сложно, так как много аномалий вызывалось нерудными причинами. Было учтено 10 200 аномалий, из которых только 94 оказались связанными с оруденением. Кроме рудных наблюдаются аномалии, свя­ занные с изменением электропроводности и мощности рыхлых отложений, с влиянием кварцево-серицитовых, хлоритовых, углистых и других сланцев, электропроводность которых выше, чем вмещающих пород, а также с неровным рельефом дневной поверхности.

Для разбраковки этих аномалий применялись многие гео­ физические методы. Среди них метод естественного электри­ ческого поля, ВЭЗ с разносами по простиранию, разные моди-

тральной частью тела, наиболее обогащенной пирротином. Рассмотренный комплекс методов пригоден для выявления рудных тел, залегающих на глубине до 40—50 м. Методика поисков на Кавказе глубокозалегающих тел разработана еще недостаточно. В основном используют

рождений на Урале также невысокая. Это объясняется недоста­ точной разработанностью рационального комплекса, отсут­ ствием надежной классификации аномалий на рудные и не­ рудные, небольшой глубинностью методов, малым объемом геофизических измерений в скважинах и горных выработках, слабым привлечением методов косвенных поисков. Глубокозалегающие медноколчеданные' тела ищут, разбуривая пер­