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

лой. Кварцевая жила довольно уверенно отбивается на графи­ ках каждого параметра. Масштаб поисковых геофизических работ определяется формой и размерами жил и колеблется от 1 : 10 000 до 1 : 1000 и даже 1 : 500. Магнито- и гравиразведка решают в основном задачи геологического картирования при выделении перспективных районов в более мелких масштабах

(1 : 25 000 и мельче).

Проведены опытные поиски кварцевых и пегматитовых жил с помощью пьезоэлектрического метода, основанного на пьезо­ электрической! эффекте. Сущность этого явления заключается в возникновении электрических потенциалов в горных породах под воздействием упругих колебаний, созданных взрывом или ударом падающего на дневную поверхность груза. Наи­ большим эффектом обладают породы, в составе которых есть

трическое сопротивление корунда высокое — сотни и тысячи ом-метров, но такое же высокое сопротивление имеют и вме­ щающие породы. Корундовые залежи и вмещающие породы практически нерадиоактивны. Корунд устойчив в зоне выве­ тривания и образует россыпи. Из других свойств корунда надо отметить его способность к люминесценции. По физи­ ческим свойствам корунда можно заключить, что для поисков его залежей наибольшие возможности имеют гравиразведка и шлиховой метод.

На известных корундовых телах месторождения Борлы проведены наблюдения с гравитационным вариометром. В пре­ делах аномальной зоны разность экстремальных значений Wхг достигает 60—70 этвеш при расстоянии между точками макси­ мума и минимума около 5 м. Довольно четко фиксируется рудное тело и на карте векторов, направление которых указы­ вает на положение залежи в плане. Результаты шлиховой съемки выявили ореол рассеяния, несколько смещенный от корундового тела вниз по склону. Опыт работ на месторожде­ ниях контактово-метасоматического типа позволяет рекомен­ довать следующую методику комплексных работ.

На площадях, перспективность которых установлена по

симости от расчлененности рельефа дневной поверхности мас­ штаб съемки должен быть 1 : 5000 или 1 :10 000. Выявив ореолы рассеяния корунда, проводят гравиразведочные работы в мас­ штабе 1 :2000 с применением высокоточных гравиметров или градиентометров. Учитывая, что корундовые залежи имеют довольно четкие границы с вмещающими породами и выдержан­ ную плотность, по данным гравиразведки иногда можно даже подсчитать запасы, если предварительно изучить плотность вмещающих пород.

При наличии наносов мощностью больше 2—3 м основным методом поисков корунда является гравиразведка. Для района месторождения Семизбугы промышленной считается залежь размерами не меньше 60 X 60 X 60 м. Гравитационный эффект над такой залежью составляет 0,4 мгал при ширине аномальной зоны 110 м (на уровне 0,1 мгал). Для выделения аномалий 0,1 мгал должна быть обеспечена точность съемки 0,05 мгал, что вполне достижимо при современной технике и методике работ. Однако для этого необходимо вводить поправки за подземный и дневной рельеф. Для выявления локальных ано­ малий следует использовать способ вариаций.

Возможно, что корундовые залежи, учитывая наличие в ру­ дах вкрапленности пирита, можно искать с помощью метода вызванной поляризации. Роль магнито- и электроразведки на месторождениях корунда ограничивается решением общих задач геологического картирования.

АСБЕСТ

Больше 95% мировой добычи асбеста приходится на долю хризотила-асбеста, самые крупные месторождения которого связаны с серпентияизированными ультраосновными породами. Крупнейшее в СССР Баженовское месторождение хризотилаасбеста приурочено к массиву ультраосновных пород, име­ ющему длину около 30 и ширину 3—4 км. Этот массив разбит серией тектонических разломов на отдельные блоки. Залежи хризотила-асбеста связаны с полосами серпентинитов, возник­ ших вдоль этих разломов. Мощность полос десятки метров, протяженность до 1000—1200 м, на глубину они прослежи­ ваются до 500—600 м. Серпентиниты пронизаны жилами хризо­ тила-асбеста.

Из геофизических методов при поисках месторождений асбеста наиболее широко применяют магниторазведку и в мень­ шей степени электроразведку. Обнаруживать и оконтуривать массивы ультраосновных пород можно воздушной магнито­ разведкой масштаба 1 : 10 000 или 1 : 50 000. Массивы ультра­ основных пород выделяются повышенным магнитным полем. В пределах массивов, общая перспективность которых на ас­ бест установлена по данным геологических исследований, выполняют крупномасштабную наземную магнитную съемку, чтобы выделить и проследить полосы серпентинитов. На фоне высокого магнитного поля гипербазитов серпентиниты отме­ чаются еще более интенсивными и изрезанными аномалиями.

Выявленные магнитные аномалии детализируют с помощью симметричного электропрофилирования на двух разносах, а за­ тем проверяют горными и буровыми работами. Одновременно с детальной магнитной съемкой по тем же профилям проходят геологические маршруты с осмотром обнажений пород. Совме­ стная обработка результатов геофизических и геологических исследований позволяет выбрать места для заложения горных выработок. Вопрос об асбестоносности выявленных полос сер­ пентинитов решают без привлечения геофизики, только с по­ мощью канав и шурфов.

При поисках амфибола-асбеста, обычно приуроченного к контакту тальково-карбонатных пород со змеевиками, с по­ мощью электропрофилирования выделяют линзы тальково­ карбонатных пород, которые затем вскрывают горными выра­ ботками.

ФЛЮОРИТ

Наибольшее промышленное значение имеют гидротермаль­ ные месторождения флюорита. Среди них могут быть выделены жильные месторождения, в которых флюорит ассоциирует с кварцем, халцедоном и другими жильными минералами,

и метасоматические, в которых флюорит ассоциирует с суль­ фидами. Жильные гидротермальные месторождения распола­ гаются как непосредственно в гранитном массиве, так и в зоне контакта или на некотором удалении от массива. Мощность жил колеблется от единиц до первых десятков метров, по прости­ ранию они прослеживаются на сотни метров. Метасоматические залежи флюорита имеют весьма разнообразные формы (гнезда, жилы, пласты и др.) и размеры. Вмещающими породами обычно являются граниты и известняки. Все наиболее крупные вы­ явленные месторождения флюорита сосредоточены в Восточном Забайкалье и Средней Азии.

Плотность флюорита изменяется в пределах 2,75—3,20 г/см3 в зависимости от степени раздробленности и от содержания сульфидов. По плотности флюорит мало отличается от вме­ щающих пород. Удельное электрическое сопротивление флю­ орита довольно высокое — сотни ом-метров. В тех случаях, когда вместе с флюоритом в жилах содеряштся большое коли­ чество сульфидов, сопротивление жил резко падает и они ста­ новятся хорошими проводниками. Магнитная восприимчивость флюорита близка к нулюСкорость распространения упругих колебаний во флюоритовых жилах еще мало изучена. Флюорит образует ореолы рассеяния, и это обстоятельство используется при поисках флюоритовых месторождений. Большинство ме­ сторождений отличается повышенной радиоактивностью, преимущественно урановой природы, так как в залежах флю­ орита встречаются урановые смолки, уранофан и другие урано­ вые минералы.

Геофизические и геохимические методы редко применяют для поисков площадей, перспективных только на флюорит. Обычно ищут площади, перспективные на целый комплекс сульфидных рудопроявлений, с которыми может ассоцииро­ вать и флюорит. С точки зрения применимости геофизических методов жильные месторождения флюорита удобно разделить на две группы: без сульфидов и с сульфидами. В первой жилы флюорита с кварцем, халцедоном и другими жильными мине­ ралами обладают высоким удельным электрическим сопроти­ влением, во второй — низким (из-за большого количества сульфидов).

В качестве основного поискового метода в обеих группах выступает литогеохимическая съемка (рис. 107). Однако по кальцию и фтору, входящим в состав флюорита, при обычной методике спектрального анализа нельзя определить содержание флюорита в делювии коренных пород, так как фтор по дуговому атомному спектру не фиксируется, а кальция много и во вмеща­ ющих породах. Поэтому для выявления фтора используют особую методику спектрального анализа. Если флюоритовые залежи ассоциируют с сульфидами, литогеохимическую съемку следует проводить с анализом на много элементов.

На Кольском полуострове месторождения апатита приуро­ чены к Хибинскому щелочному массиву, залегающему среди сильно дислоцированных гнейсов и сланцев архея. На глубину массив еще плохо изучен, а в плане характеризуется кольцевым концентрическим строением. Массив сложен разнообразными нефелиновыми сиенитами: наружное кольцо — хибинитами, а внутренняя часть — рисчорритами и фойяитами. По контакту рисчорритов и хибинитов залегают породы ийолит-уртитового ряда, с которыми генетически тесно связаны залежи апатита.

Месторождения представляют собой отдельные разобщен­ ные линзы апатито-нефелиновых пород на контакте рисчорри­ тов и ийолит-уртитов или внутри интрузий ийолит-уртитов. По падению и простиранию отдельные линзы прослеживаются на десятки и сотни метров. Мощность рудных тел в среднем 30—40 м, иногда достигает 150—200 м. Рудные тела падают к центру массива под углом 25—40°.

По физическим свойствам интрузивные ийолит-уртитовые породы и апатито-нефелиновые руды различаются. Плотность фойяитов, рисчорритов, хибинитов чаще всего лежит в пределах 2,6—2,7, пород ийолит-уртитовой формации 2,7—2,9, апатито­ нефелиновых руд 3,0—3,2 г/см3, т. е. руды характеризуются избыточной плотностью 0,2—0,3 г/см3. Магнитная восприимчи­ вость вмещающих пород в среднем 750-10" ®, ийолит-уртитовых интрузивных образований (250 -ь 1250) -10~6, апатито-нефели­ новых руд около 1000-10~6 СГС. Остаточная намагниченность пород незначительна. Наибольшие магнитные аномалии наблю­ даются над мельтейгитами (породы ийолит-уртитовой форма­ ции) и апатитовыми телами, но их возможно разделить по гео­ логическим признакам. Зоны развития ийолитов в целом характеризуются повышенным магнитным полем.

Удельное электрическое сопротивление пород массива со­ ставляет десятки и первые сотни тысяч ом-метров и зависит в основном от трещиноватости и влагонасыщенности. По радио­ активным свойствам породы массива различаются мало. Наи­ большую активность имеют хибиниты, рисчорриты и нефели­ новые сиениты (22 мкр/ч), несколько менее активны ийолитуртиты (19 мкр/ч) и апатито-нефелиновые породы (18 мкр/ч). Физические свойства апатитовых руд и вмещающих их пород, опыт геофизических работ показывают, что в комплекс методов для поисков руд должны входить магнито- и гравиразведка.

На первом этапе исследований применяют магниторазведку масштаба 1 : 10 000 или 1 : 5000 для картирования контакта ийолит-уртитов с рисчорритами. Вдоль контакта располагают участки детальных гравиразведочных работ, в пределах кото­ рых ведут поиски апатитовых тел. Измерения выполняют высокоточными гравиметрами. Допустимая погрешность, учи­ тывая небольшую избыточную плотность апатитовых руд, должна быть не более 0,05 мгал. Масштаб гравиразведочных