4. Полезные ископаемые

Полезные ископаемые данного района представляют собой серноколчеданные руды.

В Хаутаваарской зоне расположены (с севера на юг) рудопроявления Чалкинского участка (Северный рудник, Пиритовая «жила», Южный рудник, Мулдусельгское, Корбозерское и ряд других), Хаутаваарское, Няльмозерское, Велдозерское месторождения, приуроченные к вулканогенно-осадочным образованиям.

Хаутаваарское месторождение по своей геологической позиции и характеру оруденения является типичным представителем серноколчеданных месторождений. Его руды локализованы в мощной (около 1км) толще вулканогенно-осадочных пород. Рудовмещающая толща (калаярвинская свита) лежит на внутриформационных полимиктовых туфоконгломерратах, которые вместе с кварц-магнетит-амфиболовыми сланцами венчают разрез основных лав лоухиваарской свиты. Разрез месторождения показан на рис .4.1.

Рис.4.1.. Разрез Хаутаваарского месторождения.

1 – четвертичные отложения; 2 – гипербазиты; 3 – габбро-диабазы; 4 – гафитистые сланцы; 5 – хемогенные кварциты, кремнистые туффиты и кварц-серицитовые сланцы по ним; 6 – туфопесчаники; 7 – туфы, туффиты дацитовых порфиритов; 8 – субвулканические дацитовые плагиокварцевые порфиры; 9 – пиритовая руда; 10 – пирротиновая руда.

Основная масса рудных залежей приурочена к контакту кварцевых туфопесчаников и кварцитов с графитсодержащими сланцами. Частично рудные тела залегают в нижней части пачки графитовых сланцев. Пирротиновые руды в виде пожилков рассекают пиритовые тела и пеимущественно развиты на флангах рудных тел, маскируя непосредственные взаимоотношения пиритовых руд с вмещающими породами. С пирротиновым оруденением связанно ассиметричное строение рудных тел. Для пирротина также характерно широкое распространение во вмещающих породах в виде вкрапленности и прожилков.

Характерной чертой минерального состава серноколчеданных руд месторождений является их однообразие и почти полная идентичность. Различия существуют только в соотношении главных рудообразующих минералов: пирита и пирротина (96-99% в руде).

Относительно генезиса серноколчеданного оруденения известно, что первоначально рудное вещество образовывалось в сапропелевых илах, в понижениях с восстановительной обстановкой, где оно находилось в рассеянном состоянии. Затем при метаморфизме происходила его концентрация.

Хаутаваарское месторождение используется уже много лет как эталонный объект для опробования новых методик и испытаний образцов аппаратуры, тем не менее не иссякает интерес к данному объекту со стороны геологоразведки на поиск золота, никеля, платины.

2.1. Магниторазведка

Магниторазведка – геофизический метод изучения геологического строения, поисков и разведки полезных ископаемых, основанный на использование изменений геомагнитного поля вследствие неодинаковой намагниченности горных пород.

Изучаемыми параметрами геомагнитного поля Земли, в котором проявляются магнитные свойства, являются полный вектор напряженности Т и его составляющие по осям координат (в частности вертикальная Z и горизонтальная H составляющие).

Магнитное поле на поверхности Земли может быть представлено в виде векторной суммы:

Т = Тн + Та + Тв,

где Тн, Та – нормальное и аномальное магнитные поля, Тв – поле магнитных вариаций.

Источником аномального магнитного поля Та является разно намагниченные горные породы. Нормальное магнитное поле Тн состоит из собственно дипольного поля, поля мировых магнитных аномалий Тмир, и поля вековых вариаций Твек:

Тн = Тд + Твек + Тмир

Методика полевых работ

Магнитная съемка проводилась с помощью портативного протонного магнитометра МИНИМАГ. Этим приборам производятся измерения модуля вектора индукции геомагнитного поля.

Перед началом работ устанавливалась вариационная станция для записи напряженности геомагнитного поля в течение рабочего дня. Она производила расчёт поля магнитных вариаций, записывая модуль вектора индукции магнитного поля на одной и той же точке. Магнитометр, используемый в поле был синхронизирован с вариационной станцией для дальнейшего введения поправок за вариации магнитного поля.

Измерения проводили на 5 профилях: у базы (учебный) протяженностью 390 м и профилях на Хаутоварском месторождение (0,1,2,3) протяженностью 600 м, шаг между пикетами 10 м. При больших различиях в отсчетах между соседними пикетами (более 3000 нТл) осуществляли детализацию через 2,5 и 5 м. для привязки полученных данных к пикетам один человек записывал все полученные данные в полевой журнал.

Принцип действия

Для измерения геомагнитного поля в магнитометре используется явление свободной прецессии протонов рабочего вещества, поляризация которого осуществляется на основе эффекта Оверхаузера.

Каждый цикл измерения состоит из двух тактов:

1й такт — поляризация — на рабочее вещество первичного преобразователя (ПП) воздействует постоянное и высокочастотное магнитные поля так, что оси вращения протонов разворачиваются преимущественно перпендикулярно вектору индукции магнитного поля Земли.

2й такт — измерение — поляризация выключается и начинается свободная прецессия протонов вокруг вектора магнитного поля Земли. В НЧ-катушках ПП возникает ЭДС сигнала в форме затухающей синусоиды, частота которой пропорциональна индукции магнитного поля Земли:

;

где F - частота сигнала прецессии,

Т - индукция магнитного поля,

 - гиромагнитное отношение протона.

Если F - Гц, В - нТл, то  = 23,487189 нТл/Гц.

В блоке возбуждения сигнала (БВС) производится усиление сигнала, а в пульте управления (ПУ) производится измерение частоты сигнала прецессии и пересчёт её в значение магнитной индукции.

Обработка данных

После проведения измерений на профилях, полученные значения, хранящиеся в памяти магнитометра и вариационной станции, мы переносили на компьютер. Последующую обработку данных мы проводили в программе Excel.

При вычислении магнитных аномалий в измеренные значения поля вводилась поправка за изменение геомагнитного поля со временем. При этом исключалось влияние солнечно-суточных вариаций, а так же значение нормального поля, путем вычитания значения, полученного на вариационной станции из значения, измеренного на участке профиля.

Т_аном = (T_изм – Т_норм) – (Т_вар – Т_норм),

где Т_аном – аномальное магнитного поля, T_изм – измеренное значение магнитного поля в определенное время, Т_вар – значение, полученное с вариационной станции в тот же период времени, Т_норм – значение нормального поля. Т_норм мы взяли с сайта NOAA National Geophysical Data Center, введя координаты участка наших работ.

Таким образом, мы получили значения аномального магнитного поля в точках съемки. С помощью программы Excel мы строили графики аномального магнитного поля, с помощью Surfer – карту изолиний аномального магнитного поля.

Повторные измерения проводились на 10 % произвольно выбранных ПК, погрешность измерения составила 40 нТл. Такая высокая погрешность измерения связана с большими градиентами магнитного поля, и она характеризует не столько погрешность измерений, сколько различие в установке прибора в плане или по высоте при первичном и повторном измерение.