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

блюдается пространственная зависимость ореолов от рельефа коренных пород. На участках с ровным рельефом элементынндикаторы равномерно рассеиваются во все стороны от руд­ ного тела, на участках со сложным, пересеченным рельефом образуются ловушки, благоприятные для аккумуляции делю­ вия с повышенным содержанием рудообразующих минералов. Во вторичных ореолах наиболее характерны следующие эле­ менты-индикаторы: свинец, медь, цинк, висмут, сурьма, мышьяк, барий, молибден, серебро. Вторичные ореолы, как правило, имеют большие размеры, чем первичные, и позволяют обнаруживать перспективные площади и оруденение по более редкой сети скважин.

G помощью картировочных скважин ведется также и гидро­ химическая съемка. В водах, приуроченных к зонам гидротер­ мально измененных пород с вкрапленностью рудных минералов, наблюдаются повышенные (в 10 раз и более) содержания цинка, меди, серебра.

Косвенно указать на полиметаллическое оруденение в сравнительной близости от буровых скважин может скважин­ ный вариант метода естественного электрического поля. Выпол­ няя наблюдения по ряду картировочных или глубоких скважин, составляют вертикальную карту (разрез) изолиний потенциала, по которой можно судить о повышенной пиритизации вблизи тех или иных скважин, что является косвенным признаком оруденения или рудных залежей. Опыт показывает, что аномалии продолжаются за оруденение на 100—200 м, т. е. их можно обна­ ружить скважинами, отстоящими одна от другой на 200—250 м.

Скважинный вариант метода ВП чаще всего применяется на Рудном Алтае в модификации вертикальный профиль. На участке скважины вблизи сплошного или вкрапленного оруденения наблюдаются повышенные по сравнению с фоно­ выми значения кажущейся поляризуемости. Ориентировочное расстояние от ствола скважины до рудного объекта может быть определено способом засечек при двух заземлениях (обсадная труба и забой скважины). Скважинный метод ВП фиксирует оруденение при расстоянии рудных тел от скважин до 100— 150 м. На Рудном Алтае опробован и метод вертикального градиента.

Радиоволновое просвечивание между скважинами дает воз­ можность просветить блоки пород при расстоянии между прием­ ником и передатчиком до 200—400 м. В сланцах с удельным сопротивлением больше 200 ом-м при использовании низких частот дальность просвечивания составляет 150—250 м, а в гранодиоритах с удельным сопротивлением 2000 ом • м — до 400 м. Наиболее четко границы оруденения определяются при исполь­ зовании высоких частот.

Аномалии, выявленные электроразведкой и радиоволновым просвечиванием, могут быть вызваны как рудными телами,

на Рудном Алтае показывает, что поиски слепых глубокозалегающих рудных тел целесообразно вести в два этапа. На пер­ вом этапе с помощью магвито-, гравиразведки и ВЭЗ выявляют и изучают структуры, а также уточняют их перспективность наземными наблюдениями методами естественного поля, вы­ званной поляризации и геохимических исследований. На вто­ ром этапе бурят картировочные скважины (по более редкой сети, чем без привлечения геофизических методов), в которых проводят геофизические наблюдения, а также выявляют пер­ вичные и вторичные погребенные ореолы рассеяния. Такому же обследованию подвергают и глубокие скважины, задаваемые, как правило, после картировочного бурения и интерпретации геофизических и геохимических наблюдений.

Каротаж скважин на Алтае проводится с 30-х годов. Его задача — уточнить литологический разрез скважин, выявить рудные тела, пересеченные скважинами, и определить их мощ­ ность, сопоставить разрезы по скважинам и т. д. В настоящее

время в комплекс каротажных исследований входят ГК, ГГК, MGK, МЭП.

Другим важным подтипом среднетемпературных гидротер­ мальных месторождений полиметаллических руд являются метасоматические залежи в карбонатных породах. Наиболее широко они распространены в Восточном Забайкалье. Около 95% месторождений сосредоточено в его юго-восточной части, обычно именуемой Приаргуньем. Основным рудоконтролиру­ ющим фактором здесь служат дорудные крупные глубинные разломы, выражающиеся зонами дробления, трещиноватости

исмятия пород. Наиболее перспективными участками являются пересечения крупных разломов с мелкими. Не меньшее зна­ чение для локализации оруденения имеет и литологический состав вмещающих пород. Оруденение приурочено главным образом к карбонатным породам.

Форма рудных тел разная: жилы, линзы, трубы, но чаще' вытянутая. Падение тел крутое, мощность первые метры, иногда первые десятки метров. В состав руд обычно входят галенит, пирит, арсенопирит, сфалерит и другие сульфиды. Как и на Алтае, в Забайкалье имеются сплошные, вкрапленные

иокисленные руды. Физические свойства руд примерно та­ кие же, как и на Алтае. Особо следует отметить, что мощность зоны окисления полиметаллических месторождений Приаргунья может достигать 100 м и более. В верхних горизонтах рудных тел количество галенита в результате окисления умень­ шается в 5—10 раз, а других сульфидов — еще больше. Сильно окисляются руды сплошные и густо вкрапленные, меньше — бедные вкрапленные.

Удельное электрическое сопротивление окисленных руд, как известно, больше, чем первичных, и может достигать десятков

исотен ом-метров. Но сопротивление окисленных руд все же меньше, чем вмещающих известняков и доломитов, у которых оно доходит до тысяч и десятков тысяч ом-метров. В карбонат­

ных породах часто встречаются прослои углисто-глинистых и графитизированных сланцев, имеющих низкое (единицы ом­ метров) удельное сопротивление. Полиметаллические рудные залежи создают кроме ореолов рассеяния свинца и цинка еще и ореолы олова, молибдена, вольфрама, мышьяка, меди, сурьмы, висмута.

Возможности геофизических методов для поисков полиме­ таллических месторождений в Забайкалье в значительной сте­ пени определяются мощностью рыхлых отложений. Поэтому методика комплексных работ различна для районов, где эта мощность составляет первые метры и где она возрастает до десятков метров (в долинах). В открытых районах первоначаль­ ные геохимические поиски ведут в масштабе 1 : 50 000 на участ­ ках, перспективность которых была выявлена мелкомасштаб­ ными геологическими и геохимическими исследованиями. Лито­

геохимическую съемку проектируют с анализом на много эле­ ментов.

Основными элементами-индикаторами полиметаллических месторождений являются свинец и цинк. Ореолы рассеяния свинца обычно вытянуты вдоль по склону полосами длиной до 1 км при ширине от десятков до сотен метров. Чтобы не про­ пустить этих ореолов, пробы лучше отбирать по криволиней­ ным маршрутам вдоль изогипс рельефа дневной поверхности, без предварительно разбитой сети. Примерное расстояние между соседними маршрутами 500 м, между точками отбора 50 м. Смещение максимума ореола вниз по склону может до­ стигать 200—250 м, что следует учитывать при электроразведочных работах. Смещение ореолов наблюдается уже при углах склона 3—5°. При плоском рельефе максимум содержания эле­ мента в ореоле располагается над рудным телом.

Установлено, что графики суммы концентраций металлов Pb + Zn и их отношения Pb/Zn могут дать весьма полезный дополнительный материал для анализа. Так, по графикам раздельного содержания свинца и цинка (рис. 65) локализо­

тело, значительно уже. Для уменьшения расходов по обработке

P b,Zn,°/0

Рис. 65. Графики концентраций свинца и цинка (но О. А. Савадскому и др.).

1 — сланцы; г — известняки, доломиты; 3 — рудное тело.

проб целесообразно смешивать соседние пробы попарно в оди­

в масштабе 1 : 10 000 по сети 100 X 20 м, хотя выполнить это не всегда удается из-за разрыва во времени между отбором проб и их анализом.

На площади наиболее перспективных ореолов проводят

ореолы рассеяния. Затем ставят электропрофилирование, с по­ мощью которого уточняют природу и положение объектов, создавших геохимические аномалии, и определяют их элементы залегания.

Обычно с помощью одного вида электропрофилирования не удается установить природу аномалий. Выбор той или иной модификации решается на основе опытных работ. Можно реко­ мендовать несимметричные установки для прослеживания ма­ ломощных крутопадающих проводников и симметричные для сравнительно мощных объектов. Рудные тела обычно распола­ гаются внутри зон смятия или вблизи их. Эти зоны фикси­ руются низкими значениями сопротивлений (рис. 66). Нередко рудные тела находятся на контакте пород низкого и высокого сопротивления, который хорошо прослеживается электропро­ филированием.

Наряду с аномалиями, вызванными зонами дробления пород, возможно вмещающими полиметаллические залежи, при электропрофилировании отмечается и значительное число нерудных аномалий, связанных главным образом с графитизированными сланцами. Некоторую помощь в их отбраковке может оказать метод естественного электрического поля. Над окисленными рудами аномалий естественного поля обычно не наблюдается, в то время как над графитизированными сланцами они могут достигать сотен милливольт и 'протяги­ ваться на несколько километров по простиранию. Поэтому метод естественного поля можно применять для геологического картирования района поисков и вместе с литохимической съемкой для выделения перспективных участков. Области же развития графитизированных сланцев также перспективны на полиметаллическое оруденение.

Другим разбраковочным методом может служить эманационная съемка, так как над окисленными рудами наблю­ даются повышенные содержания эманации радиоактивных элементов в почвенном воздухе. Применение гравиразведки для выяснения природы аномалий пока хороших результатов не дало. Плотные сульфидные руды обычно залегают на боль­ шой глубине, а разница в плотности окисленных руд и вме-

простиранию и падению они прослеживаются на десятки и сотни метров. Рудные залежи обычно располагаются в из­ вестняках и доломитах или на контактах известняков с песча­ никами. В состав руд входят галенит, сфалерит, пирит, мар­ казит, сидерит и другие минералы. Характерно значительное развитие процессов окисления. Зона окисления распростра­ няется на глубину до 200—250 м, с поверхности над рудными телами часто наблюдаются карсты.

По физическим свойствам руды Каратау существенно не отличаются от руд Алтая и Забайкалья. Свойства же вмеща­ ющих руды известняков общеизвестны. Следует лишь заме­ тить, что карстовые воронки обычно бывают заполнены бок­ ситоподобной глиной, обладающей повышенной намагничен­ ностью, а окисленные руды имеют отрицательную избыточную плотность (по отношению к известнякам) до —(0,3-к0,6) г/см3. Установлено, что ореолы рассеяния существуют не только над вскрытыми эрозией рудными телами, но и над слепыми зале­ жами, причем наблюдаются как в коренных породах, так и в элювии и делювии. Так, над слепыми рудными телами района Ачисай содержание свинца в элювии (делювии) и корен­ ных породах в удалении от рудных тел составляет 3,5-1 0 '3

ивозрастает над рудными залежами соответственно до 2-10"2

и15-10 2%. Ореолы рассеяния свинца могут наблюдаться над рудными телами, залегающими на глубине сотен метров. Размеры ореолов над слепыми рудными телами обычно пре- " вышают размеры проекций тел на дневную поверхность. Необ­ ходимо также отметить,. что кроме свинца ореолы рассеяния над слепыми телами создают еще ртуть и очень слабые цинк.

настоящее время внимание геологоразведчиков скон­ центрировано на поисках глубокозалегающих рудных тел, так как фонд близповерхностных месторождений в значитель­ ной мере уже исчерпан. Физические свойства пород и руд и условия залегания рудных тел показывают, что уже при глубине в десятки метров сами рудные тела, как правило, не могут быть обнаружены геофизическими методами при наблюдениях на поверхности земли. Поэтому геофизическую и геохимическую съемки надо использовать для выявления косвенных поисковых признаков, по которым можно пред­ положить наличие руд на глубине и правильно выбрать места заложения поисковых буровых скважин. Для полиметалли­

сты, особенно в зонах разломов и при сопровождении ореолом рассеяния свинца.

Методика геофизических работ на Ачисае и в похожих условиях предусматривает обнаружение всех трех поисковых признаков. Зоны тектонических нарушений выявляют и про-

лов рассеяния ртути для поисков полиметаллических и других месторождений. Установлено, что при гидротермальных про­ цессах пары ртути, обладающие большой упругостью, уходят далеко вверх от мест локализации полиметаллических (и дру­ гих) руд и образуют широкие ореолы рассеяния. На рис. 69 приведены результаты литогеохимической съемки. Слепые рудные залежичетко проявляются повышенным содержанием ртути. Площадь ореолов рассеяния ртути по коренным поро­ дам значительно больше, чем ореолов свинца, что облегчает поиски по ртутным ореолам. Над сближенными телами ореолы обычно выражаются общим контуром. Аномальное содержание ртути в ореолах изменяется на Ачисае от 5-10“6 до 50-10'6 %. Иногда над слепым рудным телом ореолы рассеяния свинца отсутствуют, а ореолы ртути четко фиксируются. Ртутометрическая съемка является одним из перспективных методов,