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

Физические свойства хромитов и вмещающих пород, геоло­ гические условия и опыт работ позволяют рекомендовать сле­ дующую методику комплексных исследований при поисках хромитов. В перспективном по сумме геологических признаков районе проводят воздушную магнитную съемку масштаба 1 : 50 000 или 1 : 100 000, чтобы найти и оконтурить массивы ультраосновных пород, с которыми могут быть связаны залежи хромитов. При наносах небольшой мощности на перспективных участках (или на всей площади массива, если он небольшой) ставят геохимические исследования в масштабах 1: 10 000, 1 : 25 000. Использованию геохимических методов благоприят­ ствует расположение рудных залежей группами или цепочками, что приводит к образованию общих для'нескольких рудных тел ореолов рассеяния.

На следующем этапе поисков применяют гравиразведку. Ее следует проводить в первую очередь на выявленных ореолах рассеяния и на других площадях, перспективность которых установлена геологическими работами. Учитывая, что про­ мышленность могут интересовать и небольшие рудные тела, масштаб гравиразведочных работ должен быть 1 : 10 000, 1 : 5000 и даже крупнее. Наблюдения выполняют градиенто­ метрами или гравиметрами высокой точности. Интенсивность рудных аномалий по градиенту силы тяжести может достигать нескольких сотен этвеш.

По результатам гравиразведки крупных масштабов часто могут быть получены сведения не только о наличии рудного тела, но и о размерах и условиях его залегания. Так как плот­ ность хромитовых руд в пределах рудного тела меняется обычно незначительно, а плотность вмещающих пород можно изучить, то данные гравиразведки позволяют приблизительно подсчитать запасы. Достоверность оценки запасов сильно возрастает, если есть хотя бы единичные буровые скважины. Затем по результатам гравиразведки задают горные выработки (шурфы, канавы). Желательно, чтобы они прошли не только всю мощ­ ность наносов, но и углубились в коренные породы, верхняя часть которых обычно разрушена.

Наряду с гравитационными аномалиями, которые создаются залежами хромитов, обычно еще наблюдаются аномалии, вы­ званные изменениями плотности самого массива ультраоснов­ ных пород, жильными образованиями, рельефом поверхности коренных пород. Аномалии разделяют на рудные и нерудные в основном детальными высокоточными гравиметровыми наблю­ дениями. Возможности других геофизических методов в этом отношении невелики. С помощью магниторазведки удается лишь отбраковать положительные гравитационные аномалии, вызванные жилами диоритов (а не хромитами) по резкому понижению над ними магнитного поля. Над хромитовыми телами такого понижения обычно не наблюдается, так как

магнитное поле над ультраосновным масси­ вом очень сложное и определяется в основ­ ном степенью серпентинизации пород.

Получены положи­ тельные результаты при оконтуривании хроми­ товых залежей методом ВГ1. Возможность при­ менения метода ВП об­ условливается наличием вкрапленности сульфи­ дов на контакте хроми­ товых тел и вмещающих пород. Однако опыт та­ ких работ пока неве лик, и поэтому их ме­ сто в комплексе методов еще не установлено. Рельеф коренных по­ род, сведения о кото­ ром необходимы как для правильного истол­ кования данных грави­ разведки, так и для выбора площадей гео­ химической съемки, можно изучать методами ВЭЗ и микросейсмораз­ ведки.

Изложенная мето­ дика поисков хромитов пригодна для обнару­ жения рудных тел, вскрытых эрозией. Важ­ ной задачей являются

поиски крупных хромитовых залежей, не вскрытых эрозией, залегающих в коренных породах, возможно, на большой глу­ бине (десятки и сотни метров). При решении этой задачи целесообразно использовать высокоточную гравиметровую съемку.

В качестве примера применения геофизических методов для поисков хромитов приведены результаты работ в пределах Кимперсайского ультраосновного массива. Массив четко отме­ чается положительными магнитными аномалиями. В целом для площади развития ультраосновных пород характерны

повышенной радиоактивностью. К ним в первую очередь отно­ сятся допарит, пирохлор, монацит, ксенотим, циркон.

Для поисков позднемагматических месторождений вполне достаточно применять только воздушную магниторазведку, так как над ними наблюдаются интенсивные магнитные поля. На стадии разведки целесообразно дополнить ее наземной магниторазведкой, гравиметрией и методом ВЭЗ, чтобы дета­ лизировать аэромагнитную съемку и определить мощность наносов.

При поисках остаточных месторождений титана габбровые массивы, в коре выветривания которых они образуются, карти­ руют магнитной воздушной съемкой, а поиски самих место­ рождений ведут наземной магниторазведкой в сочетании с ВЭЗ или микросейсморазведкой. Применение наземной магнито­ разведки обусловлено сравнительно высокой намагниченностью ильменита и присутствием магнетита. Над участками скопления этих минералов наблюдается повышенное магнитное поле. Однако такие поля могут быть вызваны не только рудами ти­ тана, но и неоднородностью самого массива.

Наиболее благоприятными местами для скопления титано­ вых минералов и магнетита являются пониженные участки, карманы в рельефе коренных невыветрелых пород, поэтому в пределах магнитных аномалий ставят ВЭЗ или микросейсмо­ разведку. Обычно наблюдения ведут по отдельным профилям. Эти методы дают представление не только о рельефе плотных неразрушенных коренных пород, но и о мощности коры вы­ ветривания, наиболее благоприятными являются участки с мощной корой выветривания.

Если есть сведения, что массивы ультраосновных и щелоч­ ных пород содержат еще и радиоактивные минералы (пирохлор, лопарит, циркон, монацит и др.), в комплекс исследований целесообразно включить и радиоактивные методы. Учитывая, что мощность наносов составляет единицы метров, лучше всего использовать эманационную или шпуровую гамма-съемку. В ре­ зультате применения такого комплекса методов выделяют перспективные участки под горные работы.

При поисках осадочных месторождений типа ископаемых и современных россыпей часто ведущими выступают радио­ активные методы. Так, одно из россыпных месторождений ильменита и рутила было открыто аэрогаммасъемкой масш­ таба 1 : 25 000. Над аллювиальными отложениями вдоль не­ большой реки была зафиксирована цепочка аномалий интен­ сивностью 10—15 мкр/ч, при проверке оказалось, что аномалия вызвана современными песками, содержащими ильменит, рутил, монацит, циркон.

В другом случае с помощью аэрогаммасъемки масштаба 1 : 25 000 было обнаружено титано-циркониевое месторожде­ ние. Аномалии при воздушной съемке достигали 20—25 мкр/ч.

зивных пород зависит от степени их изменения. Для неизменен­ ных перидотитов и пироксенитов характерна плотность около 3,0, а для их серпентинизированных разностей 2,9 г/см3. Плот­ ность медно-никелевых руд зависит от содержания рудных

Магнитные свойства пород печенгской серии более одно­ образны. Среди диабазов сильно магнитными являются только диабазы второго вулканогенного покрова. Остальные эффузив­ ные покровы слабомагнитны. Из интрузивных образований сильно магнитны ультраосновные породы. Увеличение количе-' ства сульфидов в серпентинизированных перидотитах приводит к уменьшению их намагниченности. Измененные серпентиниты с богатой вкрапленностью сульфидов имеют магнитную вос­ приимчивость 8000-10“ 6 СГС, массивные сульфидные руды — несколько меньше.

Удельное электрическое сопротивление всех покровов ди­ абазов высокое и составляет тысячи и десятки тысяч ом-метров. Такого же порядка и сопротивление интрузивных образований. Сопротивление осадочных горизонтов (филлитов, туффитов) первые единицы — доли ом-метра, почти такое же как и у медно­ никелевых руд. Кажущаяся поляризуемость руд и филлитов практически одинакова и составляет первые десятки процентов. Естественные электрические поля над филлитами и рудными телами могут достигать сотен милливольт.

Геофизические методы в Печенгском районе используют для решения следующих основных задач, связанных с поисками медно-никелевых месторождений: картирование продуктивной филлитовой толщи, поиски интрузий ультраосновных пород в пределах филлитовой толщи и диабазов, поиски оруденения внутри интрузивных массивов и на их контакте с вмещающими породами, изучение глубинной структуры района.

Как отмечалось, основные медно-никелевые месторожде­ ния района пространственно и генетически связаны с интру­ зиями ультраосновных пород, внедрившимися в толщу фил­ литов. Поэтому на первой стадии поисков проводят картирова­ ние продуктивной филлитовой полосы. Решить эту задачу можно электропрофилированием, методом естественного элек­ трического поля и с меньшим успехом магниторазведкой. На рис. 26 приведен геологический разрез по одному из про­ филей, пересекающих продуктивную филлитовую толщу, и ре­ зультаты наблюдений по нему перечисленными методами. По данным электропрофилирования толща филлитов, вмещающая прослои диабазов и интрузивные тела, отмечается широкой полосой низких значений кажущегося сопротивления с отдель­ ными участками повышенных значений. Диабазы III и IV по­ кровов характеризуются высокими значениями рк, и их гра­ ница с филлитовой толщей устанавливается вполне отчетливо.

установкой; применять другие методы экономически невы­ годно.

Интрузии основных и ультраосновных пород в пределах филлитовой толщи обычно ищут магниторазведкой в масштабе 1 : 10 000. Выходы ультраосновных пород отмечаются высо­ кими значениями магнитного поля, резкое изменение поля указывает на небольшую глубину залегания интрузий (см. рис. 26). Глубокий минимум подтверждает падение филлитовой толщи на юг. Аномалия 3000 у, возможно, вызвана слепой ин­ трузией, на что указывает и график рк. Здесь наблюдаются несколько повышенные значения кажущегося сопротивления.

В большинстве случаев интрузии ультраосновных пород можно выделить магниторазведкой, однако иногда четких результатов не получается, поэтому на перспективных по гео­ логическим данным участках рекомендуется проводить высоко­ точную гравиметровую съемку. Избыточная плотность интрузий по отношению к толще филлитов небольшая (0,15—0,20 г/см3), аномалии Ag составляют десятые и сотые доли миллигала, поэтому погрешность полевых наблюдений должна быть не более ±0,05 мгал. На рис. 28 показан график Ag над одной из интрузий, залегающей среди филлитов. Интрузия отмечается небольшой положительной аномалией силы тяжести. Наличие интрузии подтверждено бурением.

Поиски самого оруденения в пределах выявленных интрузий ультраосновных пород и на контакте их с вмещающей толщей филлитов являются довольно сложной задачей. Если массив большой (сотни метров), то искать оруденелые зоны внутри массива можно разными методами электроразведки, пригод­ ными для обнаружения хорошо проводящих объектов: комби­ нированным профилированием, ДИП, МПП. Если массивы невелики или оруденение предполагается на контакте интру­ зии с хорошо проводящей филлитовой толщей, возможности геофизических методов ограничены и основным поисковым методом выступает бурение.

Если массивы ультраосновных пород располагаются среди покровов диабазов (и те и другие имеют высокое удельное