Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
11.42 Mб
Скачать

редко, но за счет разрушения коренных залежей образуются богатые россыпи. В обоих генетических типах месторождений олово ассоциируется с вольфрамом, молибденом, висмутом, бериллием, фтором, титаном, ниобием и другими элементами.

3. Сульфидно-касситеритовая формация, в которой наи­ более важными являются подтипы высоко- и среднетемпера­ турных гидротермальных месторождений олова с сульфидами. Вместе с касситеритом здесь присутствуют пирротин, арсено­ пирит и другие сульфиды. Рудные тела обычно имеют форму жил, протягивающихся на сотии метров при мощности от не­ скольких сантиметров до первых метров. На глубину промыш­ ленное оруденение прослеживается на первые сотни метров. Кондиционными считаются руды с содержанием олова не ме­ нее 1%. Россыпей из месторождений этого типа обычно не образуется, так как касситерит в руде мелкий и быстро исти­ рается при переносе. Олово здесь ассоциируется с мышьяком, медью, свинцом, цинком и другими элементами.

4.Россыпные месторопадения, имеющие основное значение

вдобыче олова за рубежом. До 70% мировой добычи (без СССР) дают аллювиальные и элювиально-делювиальные россыпи.

Промышленные содержания касситерита 0,02—0,07%. Главным промышленным минералом олова является касси­

терит. Этот минерал обладает большой плотностью, является плохим проводником электрического тока, немагнитен, не­ радиоактивен. Поскольку содержание касситерита в руде чаще всего доли процента, то присутствие его в породе не вно­ сит изменений в ее физические свойства. Касситерит образует ореолы рассеяния. Плотность кварцево-касситеритовых руд и оловоносных пегматитов около 2,6—2,7, а сульфидно-касси- теритовых руд с высоким содержанием сульфидов 4,3—4,4 г/см3. ■Магнитная восприимчивость кварцево-касситеритовых руд не­ большая, (10 ч- 30)-10“6 СГС; восприимчивость сульфиднокасситеритовых руд зависит в основном от содержания пирро­ тина и может достигать нескольких тысяч единиц СГС. Удель­ ное электрическое сопротивление оловянных руд изменяется в широких пределах в зависимости от количественных соотно­ шений хорошо и плохо проводящих минералов. Кварцевокасситеритовые и оловоносные пегматитовые жилы имеют очень высокое (сотни и тысячи ом-метров) удельное сопротивле­ ние, а сульфидно-касситеритовые руды с большим содержа­ нием сульфидов — низкое (единицы — первые десятки ом­ метров).

По применимости геофизических методов два первых гене­ тических типа месторождений (пегматитовый и кварцевокасситеритовый) целесообразно объединить в один и рассма­ тривать методику комплексных работ на трех типах месторо­ ждений: 1) кварцево-касситеритовых и пегматитовых, 2) суль- фидно-касситеритовых, 3) россыпных.

Па первом этапе поисков кварцево-касситеритовых и пег­ матитовых, а также сулг фидно-касситеритовых месторождений (восточные районы СССР) при небольшой мощности рыхлых отложений обычно выполняют геологическую съемку мас­ штаба 1 : 200 000 или 1 : 100 000 и сопровождают ее шлихо­ вой и литогеохимической съемками. Шлиховому опробованию подвергаются аллювиальные образования на отмелях, в руслах рек и ручьев, отложения террас и т. д. Расстояния между точ­ ками отбора проб на шлиховой анализ выбирают исходя из конкретных условий района, часто это 1—2 км. Примерно по такой же сети отбирают пробы и на спектральный анализ. Учитывая, что вместе с оловом обычно присутствуют и некото­ рые другие элементы (вольфрам, молибден, свинец, цинк и т. д.), спектральный анализ проб надо проводить на много (10—15) элементов. Эти работы дают общие сведения о геоло­ гическом строении территории и первые представления о ее металлоносности. В результате составляют геологопоисковую карту, на которой показывают геологическое строение терри­ тории, данные шлихового опробования на касситерит и ореолы рассеяния олова. Приводят также карты ореолов и других элементов, например вольфрама, молибдена.

На втором этапе исследования выполняют в масштабе 1 : 50 000 или 1 : 25 000 на площадях с благоприятным геоло­ гическим строением и повышенным содержанием касситерита. Цель исследований — оконтурить перспективные участки под более детальные поиски. Предварительные поиски масштаба 1 : 50 000 заключаются в проведении шлихового опробования, отбора литогеохимических проб и схематического геологи­ ческого картирования.

Шлиховой съемкой покрывают всю гидрографическую сеть, густота взятия проб 100—500 м. Литогеохимические пробы можно отбирать не по равномерной сети, а выборочно, в задер­ нованных местах водоразделов и на склонах, где имеются скопления глинисто-щебеночного материала. Расстояние между точками отбора проб по маршруту 100—200 м. Литогеохими­

ческая

съемка

(при анализе на много элементов) охватывает

весь комплекс

полезных ископаемых

и все генетические типы

оруденения и

в

этом отношении имеет преимущество перед

шлиховой съемкой, которая

обнаруживает

только некоторые

из элементов

(минералов). Однако шлиховая съемка обла­

дает большей

чувствительностью, и

поэтому

для каждого

района следует находить их разумное сочетание.

В результате

съемки

масштаба

1 : 50 000

(1 : 25 000)

уточняют контуры

ореолов рассеяния олова и выделяют наиболее перспективные

из

них.

этапе исследования выполняют в

масштабе

1

Па третьем

: 10 000 или

1 : 5000. Проводят литогеохимическую съемку

и

шлиховое опробование, по результатам которых

уточняют

151

 

 

 

 

 

 

положение отдельных орео­

 

 

 

 

 

 

лов

 

рассеяния

 

и

 

выде­

 

 

 

 

 

 

ляют наиболее перспектив­

 

 

 

 

 

 

ные.

Литогеохимические

 

 

 

 

 

 

пробы берут по

 

правиль­

 

 

 

 

 

 

ной

 

сети

100 X 20

 

или

 

 

 

 

 

 

100 X 10

м.

На

рис.

74

 

 

 

 

 

 

приведены результаты ли­

 

 

 

 

 

 

тогеохимической

 

съемки

 

 

 

 

 

 

и

шлихового

опробова­

 

 

 

 

 

 

ния

 

одного

из

 

участков

 

 

 

 

 

 

оловорудного

месторожде­

 

 

 

 

 

 

ния,

которое

 

распола­

 

 

 

 

 

 

гается в районе

 

развития

 

 

 

 

 

 

ороговикованных песчани­

 

 

 

 

 

 

ков

 

и алевролитов,

про­

 

 

 

 

 

 

рванных

интрузиями

ки­

 

 

 

 

 

 

слых пород. Общая про­

 

 

 

 

 

 

тяженность

оловорудной

 

 

 

 

 

 

зоны

200

м

при

мощно­

 

 

^

 

 

 

сти

около 30

м.

Макси-

/ /

а 2 р7~1J

 

 

7

мальное содержание олова

4 |

5

 

в ореолах достигает 0,5%.

Рис. 74. Схема металлометрического

и

шли­

Повсеместно

ореолы

 

рас­

сеяния олова

сопровожда­

хового опробования участка оловорудного ме­

сторождения (по В. В. Онихимовскому).

ются

ореолами

 

свинца

1 — рудная зона; 2 — свалы свинца

с

види­

с содержанием

 

до

 

0,1%.

мым касситеритом; содержание олова в орео­

 

 

лах, %: 3 — от 0,004 до 0,09, 4 — от 0,1 до 0,5;

 

Дальнейшее

 

примене­

5 — содержание свинца в ореолах

от 0,01 до

ние

 

геофизических

мето­

0,09%;

содержание

касситерита

в

шлихах:

 

6 — до сотни зерен,

7 — весовое

количество;

дов

 

определяется

генети­

8 — оси электрометрических аномалий.

 

 

 

 

 

 

ческим

типом

 

месторо-

 

 

 

 

 

ждения.

Если

 

в

районе

предполагаются кварцево-касситеритовые жилы, то их непо­ средственные поиски обычно ведут электропрофилированием на плохие проводники. Наиболее эффективен метод срединных градиентов. Учитывая, что мощность жил редко превышает 1—2 м, работы выполняют в достаточно крупном масштабе — 1 : 1000 или 1 : 2000, иногда 1 : 5000. Расстояние между про­ филями зависит от протяженности жил и обычно составляет 50-100 м. Длину профилей выбирают с учетом возможного сцолзания ореола по склону. Графики электропрофилирова­ ния расшифровывают так же, как при поисках кварцевовольфрамитовых и кварцево-молибденовых жил. По данным

электропрофилирования выбирают места для заложения гор­ ных выработок.

Если в районе ожидают сульфидно-касситеритовые жилы и залежи, то их поиски ведут электроразведкой на хорошие проводники. Первым целесообразно поставить метод естествен-

ного

 

электрического

 

 

 

 

 

 

 

поля в масштабе 1

: 5000

 

 

 

 

 

 

 

или

1

: 10 000.

Хотя

 

 

 

 

 

 

 

часть

аномалий

может

 

 

 

 

 

 

 

быть

вызвана

углисто-

 

 

 

 

 

 

 

графитистыми

порода­

 

 

 

 

 

 

 

ми,

однако небольшая

 

 

 

 

 

 

 

стоимость работ

позво­

 

 

 

 

 

 

 

ляет

использовать этот

 

 

 

 

 

 

 

метод на всей площади.

 

 

 

 

 

 

 

Уточняют местоположе­

 

 

 

 

 

 

 

ние жил электропрофи­

И

1

2

f^/Д 3

 

 

лированием на хорошие

над

суль-

проводники в масштабе

Рис. 75. Результаты

электроразведки

фидно-касситеритовой жилой (по М. Г.

Илаеву).

1 :2000

или

1

:5000,

1 — аномалия проводимости; 2 — рудная

зона;

наиболее часто

исполь­

3 — глинистые сланцы и песчаники.

 

зуют модификацию ком­

 

результаты

четко отби­

бинированного

профилирования. Его

вают рудную жилу (рис.

75), в то время как метод

отношения

градиентов потенциала практически ее не

фиксирует.

 

из-за

При

наличии

на площади работ

глыбовых осыпей

трудности заземления вместо комбинированного профилиро­ вания можно использовать методы ДИП или индукции. При благоприятных условиях (рудные тела имеют высокую элек­ тропроводность по сравнению с вмещающими породами) эти методы эффективнее также и в геологическом и экономическом отношениях. После вскрытия жилы ее элементы залегания уточняют методом заряда на постоянном или переменном токе.

Д2, Ю3у

 

Из

других

геофизических

ме­

 

тодов для непосредственных поис­

 

 

 

 

ков иногда

применяют

магнито­

 

 

разведку.

Ее

результаты зависят

 

 

от наличия

в

рудах

пирротина

 

 

(магнетита). Особенно эффективна

 

 

магниторазведка

в случаях

при­

 

 

уроченности

рудных тел

к зонам

 

 

скарнирования

(рис. 76, 77). Ано­

 

 

мальные

значения AZ над зонами

 

 

скарнирования достигают несколь­

 

 

ких тысяч гамм, магнитное поле

 

 

имеет пятнистый характер, что

 

 

объясняется

неравномерным

со­

 

 

держанием магнитных

минералов.

 

 

При

 

поисках

глубокозалега-

 

 

ющих

месторождений олова

гео­

рис. 76. Кривая AZ над

канавой,

физические

методы

используют

вскрывшей скарны (по П.

П. Ути-

главным образом для решения заЕ-

ну).

 

дач геологического картирования,

1 — скарны; 2 — известняки.

выявления и прослеживания рудоконтролирующих струк­ тур. Примером таких работ являются исследования в За­ падном Забайкалье, где на олово перспективны мезозой­ ские гранитные интрузии. На площади развития эффузивно­ осадочных палеозойских пород эти интрузии выделяются по­ нижением силы тяжести. Ана­ логичные аномалии наблюда­ ются в этом районе и над изве­ стняками. Для разделения ано­ малий Ag на «гранитные» и «известняковые» привлекают электропрофилирование и ма­ гниторазведку. Над известня­ ками магнитное поле очень спокойное со значениями AZ около нуля, а над гранитной интрузией оно несколько повы­ шенное. По кривой рк гранит­ ный массив также отделяется от толщи известняков, что хо­ рошо видно на рис. 78. Даль­ нейшие поиски оруденения в пределах массивов и его экзо- и эндоконтактов ведут буре­ нием и скважинными геофизи­ ческими наблюдениями, мето­ дика которых пока мало раз­ работана.

В последние годы для выде­ ления перспективных на олово площадей применяют аэрогам- ма-спектрометрическую съемку. Опытные работы масштаба 1 : 50 000 на оловорудных место­ рождениях Магаданской обла-

возможность использоваш

этой съемки на месторожденш пегматитовой и кварцево-касситеритовой формаций. Решающ! предпосылкой успеха является связь этих месторожденг с интрузиями гранитоидов. Оловоносные гранитоиды имен характерную петрохимическую особенность - преобладай! калия над натрием, что при повышенной щелочности обусл<

Рис. 78. Геолого-геофизический разрез гранитной интрузии с бед­ ной минерализацией олова (по Л. Л. Ляхову и др.).

1 — дайка порфирита; 2 — граниты; з — гипербазиты; 4 — изве­ стняки; 5 — кремнистые сланцы.

вливает накопление в интрузивных породах радиоактивных элементов. Это позволяет отличать оловоносные интрузии от сходных по составу гранитоидных массивов других типов. Однако перспективность интрузий определяется не общим повышенным ореолом радиоактивности, а характерным изме­ нением соотношений между радиоактивными элементами — калием, ураном (радием) и торием.

На рис. 79 обобщены результаты аэрогамма-спектрометрии на трех участках. Для всех рудных зон общим является изме­ нение отношения (ТЪ + Ra)/K от низких значений над вме­ щающими гранитами к высоким над рудной зоной. Отноше­ ние Th/Ra и концентрация калия изменяются наоборот: от

Th + R a

J '

fv R Шк 2

Рис. 79. Результаты аэрогамма-спектрометрии (по Ф. Р. Анельцину и др.).

1 — граниты; 2 — рудные зоны.

155

/ \ /

^ 2

EZH

Е З *

Г в

Рис. 80. Содержание олова

в почвах н растениях олово­

рудного месторождения (но II. В. Ивашову и др.).

Содержание олова:

1 — в

почвах,

2 — в

растениях;

3 ~-кварцевые порфиры;

4 .— лавобрекчии

фельзит-

порфиров; 5 — лавобрекчии

и туфы

порфиритов; в

 

рудные тела.

 

 

высоких значений над гранитами к относительно пониженным п а Д рудной зоной. По-видимому, аэрогамма-спектрометрию можно использовать и при поисках других полезных ископае­ мых, перекрытых рыхлыми отложениями небольшой мощности.

Еще не определено место в комплексе методов флорометри­ ческой съемки, хотя повышенное содержание олова в расте­ ниях над рудными телами достоверно установлено (рис. 80). Следует заметить, что в геологических условиях, изображен­ ных на этом рисунке (почти полное отсутствие наносов), при­ менение флорометрической съемки вообще нецелесообразно, так как задачу поисков олова можно дешевле и быстрее решить литогеохимической съемкой.

При поисках россыпных месторождений олова ведущим методом является шлиховая съемка. Геофизические методы используют для поисков мест, благоприятных для накопления касситерита. В условиях многолетней мерзлоты хорошие

результаты в картировании погребенных долин может дать гравиразведка.

156

ВИСМУТ

Висмут извлекается в основном из руд меди, свинца, цинка, олова, золота, вольфрама, и поэтому его специализированные поиски геофизическими методами обычно не проводятся. Сле­ дует лишь отметить способность минералов висмута образовы­ вать солевые и механические ореолы рассеяния, которые иногда выявляются легче, чем ореолы других металлов.

М Ы Ш ЬЯК

Мышьяк обычно добывают попутно со свинцом, цинком, медью и оловом. Из физических свойств руд мышьяка следует отметить высокую электропроводность арсенопирита и его способность создавать естественные электрические поля. Мине­ ралы мышьяка образуют ореолы рассеяния.

РТУТЬ

. СУРЬМА

Промышленные концентрации р т у т и присутствуют только в низкотемпературных гидротермальных месторожде­ ниях. Прямой связи ртутных месторождений с магматиче­ скими породами обычно не наблюдается, залежи располагаются на значительных расстояниях от интрузивных массивов, в большинстве случаев представленных умеренно кислыми гранитоидами. Ртутные месторождения часто приурочены к зо­ нам глубинных региональных разломов и локализуются вблизи них в благоприятных структурных и литологических условиях.

Главным рудным минералом является киноварь, в ассо­ циации с которой встречаются сурьмяный блеск, пирит, арсе­ нопирит, реальгар, а также галенит, сфалерит, халькопирит, блеклые руды и т. д. По форме рудных тел выделяют пластовые залежи, где киноварь заполняет трещины в песчаниках и из­ вестняках, а также жилы и штокверки. Размеры пластовых залежей и жил по простиранию могут достигать десятков и сотен метров при мощности единицы — первые десятки метров. Оруденение обычно очень неравномерное. Вмещающими поро­ дами на большинстве крупных месторождений являются пес­ чаники и кварциты (75% мировых запасов) и брекчированные

и окремненные карбонатные породы (23%). Содержание ртути

впромышленных рудах 0,5—2, может снижаться до 0,2 и по­ вышаться (очень редко) до 4%.

По условиям образования выделяют два типа месторожде­

ний ртути. Месторождения первого типа сформировались на сравнительно небольшой глубине и связаны с умеренно кис­ лыми гранитоидами; характеризуются простым минералоги­ ческим составом руд и выдержанностью оруденения на глу­ бину. Сюда относятся Никитовка, Хайдаркен. Месторождения

157

второго типа возникли на небольшой глубине в результатевулканической деятельности. Для них характерны сложный минералогический состав руд и сравнительно быстрое выкли­ нивание оруденения на глубине.

Рудные залежи месторождений ртути представлены кино­ варью. Этот минерал имеет большую плотность, немагнитен и нерадиоактивен. Так как содержание киновари в рудах невелико (0,2—3%), ее присутствие существенно не изменяет физических свойств пород. Из свойств киновари, используемых при поисках, следует отметить ее способность образовывать первичные и вторичные ореолы рассеяния. Разработана мето­ дика высокочувствительного спектрального анализа на ртуть, позволяющая улавливать присутствие в пробе 10“6 — 10“7 % ртути.

Среди геологических факторов, контролирующих размеще­ ние ртутных месторождений, в первую очередь следует выде­ лить зоны глубоких разломов на границе поднятий и прогибов; площади развития раздробленных песчаников и известняков под экранами непроницаемых пород. Положительные резуль­ таты геофизических работ при поисках ртути могут быть до­ стигнуты только при их тесной увязке с геологическими иссле­ дованиями. Геофизические методы довольно успешно приме­ няют для поисков месторождений ртути, как неглубоких, выходящих под наносы, так и скрытых, глубокозалегающих. На первом этапе поисков, т. е. при выделении перспективных районов, методика геофизических работ на месторождениях разных глубин в целом однотипна.

Перспективные районы выявляют комплексом геологиче­

ских

и геофизических исследований масштаба

1 : 200 000

или

1 : 100 000. Устанавливают и прослеживают

крупные

зоны тектонических нарушений и разломы, т. е. рудоконтро­ лирующие структуры, а также контакты пород. Эти задачи успешно решаются геофизическими методами по методике, рассмотренной в гл. I. В условиях, например, Хайдаркенского рудного поля лучшие результаты при картировании получены методами ВЭЗ и электропрофилирования, четко от­ бивающими рудоконтролирующий контакт сланцев и подсти­ лающих их известняков. Геохимические методы исследований с анализом на ртуть и сопутствующие ей элементы следует выполнять одновременно со шлиховой съемкой. Желательно также изучать и первичные ореолы рассеяния при отборе проб из обнажений коренных пород.

На следующем этапе методика исследований зависит от того, месторождения какого типа являются целью поисков — залежи, выходящие под наносы, или скрытое оруденение. При поисках залежей, выходящих под наносы небольшой мощности, положительные результаты, как правило, дает шлиховая съемка, роль геофизических методов при этом невелика.

 

Основным

методом

_4о,

 

поисков скрытых зале- н&'10

 

жей в Донбассе яв­

100

 

ляется

геологическая

 

 

съемка с упором на изу­

 

 

чение структурно-лито­

 

 

логических

особенно­

 

 

стей района в сочетании

 

 

со

шлиховым

опробо­

 

 

ванием.

В районе

Ни-

 

 

китовского

 

рудного

 

 

поля

оруденение

лока­

 

 

лизуется в двух мощ­

 

 

ных

пластах

песчани­

 

 

ков,

между

которыми

 

 

залегают безрудные пе­

 

 

счаники

и

аргиллиты.

3 EiE] 4

5

На

втором

этапе

работ

Рис. 81. Геохимический профиль

через Никитов-

выполняют

геологиче­

ское рудное ноле (но Б. С. Панову).

скую

съемку

масштаба

7 — песчаники; 2 — аргиллиты; з

— известняки;

1 : 10000, которой окон-

4 — зона оруденения; 5 — разлом;

6 — надвиги.

туривают

 

мелкие купо­

 

 

лообразные поднятия как наиболее перспективные на локализа­ цию оруденения. Одновременно ведут геохимические иссле­ дования. На рис. 81 показан геохимический профиль через Никитовское рудное поле, на котором виден четкий максимум содержания ртути над рудной зоной, приуроченной к ан­ тиклинальному поднятию и осложненной разломом. Оруде­ нением захвачены пласты песчаников, разделенные аргилли­ тами. При геохимическом профилировании через Хайдаркенское рудное поле установлено, что содержание ртути в поверх­ ностных отложениях над рудной залежью достигает . 10“2 %

при фоне

1СГ4 — 10“5%.

 

 

ках

В последний этап поисков на самых перспективных участ­

проводят

детальную

геологическую съемку

масштаба'

1 :

2000,

чтобы

определить

положение элементов

тектоники

и контактов пород, которые влияют на размещение рудных тел. Геохимических исследований на этой стадии обычно не ведут, так как оконтуривание ореолов рассеяния в очень крупном масштабе, как правило, не дает дополнительных материалов из-за расплывчатости ореолов и возможного их сноса. По ре­ зультатам геологической съемки задают проверочные горные выработки.

В пределах Чарского ультрабазитового пояса (Восточный Казахстан) ртутные рудопроявления концентрируются чаще всего в зонах лиственитизации на контактах ультрабазитов с вмещающими породами. Это дает возможность использовать магниторазведку для картирования контактов, что резко

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ