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

A Z ,M 3

(в среднем 0,04 СГС).

На рис. 15 приведен график AZ над глубокозалегающим слепым рудным телом. Залежи соответствует простая аномалия, а над магнетитсодержащими породами наблюдается сложное, пилообразное, хотя также повышенное, поле. Кроме такого рисунка поля (сложный, пилообразный) для нерудных аномалий характерны низкие значения вычисленной намагниченности, малая глубина залегания и небольшая горизонтальная мощ­ ность объекта, вызвавшего аномалию (иногда, наоборот, очень большая мощность — более 300—400 м). Однако такой анализ позволяет лишь сократить число аномалий, подлежащих про­ верке бурением, но часто не дает однозначного ответа на вопрос о природе аномалий, поэтому возникает необходимость в до­ полнительных исследованиях. Ими могут быть аэромагнитные съемки на разной высоте, скважинная магнитометрия, магнит­ ный каротаж, наблюдение естественных магнитных вариаций,

искусственное подмагничивание, а также грави- и электроразведочные работы.

В пунктах, расположенных над рудными телами, облада­ ющими большой магнитной восприимчивостью, наблюдается резкое увеличение амплитуды суточных вариаций земного магнитного поля. На рис. 16 показаны суточные вариации над магнетитовым телом Ампалыкского месторождения и над безрудной аномалией. Вариации, зарегистрированные на без-

40

Рис. 16. Суточные вариации AZ (по 3. А. Крутиховской).

Аномалии: а — рудная, б — безрудная. Вариации: 1 — в центре аномалии, 2 — в нормальном поле.

рудной аномалии и в нормальном поле, практически совпадают, а вариации на месторождении примерно в два раза превосходят их. Кривая горизонтального градиента силы тяжести Wxz подтверждает рудный характер магнитной аномалии Ампалыкского месторождения (рис. 17). Это тело, очевидно, четко отра­ зилось бы и как объект повышенной электропроводности.

Приведенные сведения позволяют рекомендовать для по­ исков магнетитовых месторождений в Алтае-Саянской обла­ сти воздушную магнитную съемку. На первом этапе ее следует проводить в масштабе 1 : 200 000 или 1 : 100 000 с картировочными задачами, которые обычно хорошо решаются. В процессе съемки такого масштаба могут быть обнаружены крупные железорудные районы и месторождения, но задачу поисков сравнительно небольших месторождений она не решает. По­ исковые работы следует. вести в масштабе 1 : 25 000 или 1 : 10 000 воздушной съемкой или наземными наблюдениями. При выявлении перспективных аномалий их поверяют и дета­ лизируют.

Крупные магнетитовые месторождения скарнового типа от­ крыты в Тургайском прогибе. В строении Тургайского прогиба участвуют четыре геолого-структурных этажа, из которых пер­ вые три слагают фундамент. Они представлены допалеозойскими, палеозойскими ичастично мезозойскими породами, в той или иной степени дислоцированными и метаморфизованными. Четвертый структурный этаж сложен рыхлыми морскими и континентальу ными осадками. Рудные залежи располагаются обычно или на контакте интрузий с вмещающей их эффузивно-осадочной

41

Рис. 17. Геологический разрез Амналыкского месторождения* (по 3. А. Крутиховской).

I — осадочные породы; 2 — сиениты, граносиениты; 3 — диориты, габбро-диориты; 4 — роговики; 5 — пироксеио- гранато-эпидото-магнетитовые скарны; 6 — магнетитовая

руда с прослоями скарнов, роговиков и диоритов.

валериановской свитой нижнего карбона, или непосредственно в породах самой свиты. Формы рудных тел — пласты, линзы, штокверки. Размеры залежей по простиранию достигают 2— 3,5 км, по падению 1,5 км при мощности 250—300 м; углы паде­ ния 40—60°. Кроме крупных тел встречаются и мелкие. Глав­ ным рудным минералом является магнетит, в небольшом коли­ честве встречаются гематит, пирит, пирротин, халькопирит, сфалерит, галенит и др.

В 1948—1950 гг. через всю территорию прогиба пройдено 20 широтных профилей, на которых выполнены магнитные, гравиметровые, электро- и сейсморазведочные наблюдения, позволившие получить общее представление о геологическом строении прогиба и установить основные закономерности рас­ пространения в нем разных полезных ископаемых. Одновре­ менно проводились воздушные и наземные магниторазведочные работы на отдельных площадях. На Сарбайском месторождении максимальные значения Za над юго-восточной частью залежи достигают 14 000—15 000, а над восточной 20 000 у. На Куржункульском месторождении аномалия над центральной частью залежи превышает 40 000 у. Кроме магнитных на большинстве участков крупных месторождений выполнены гравиметровые наблюдения, которые в значительной мере способствовали правильному подсчету запасов.

42

6

Рис. 19. Результаты геофизических исследований на месторождении в районе горы Благодать (по материалам Уральского геофизического треста).

а — план изодинам AZ, 103v; б — геологический разрез по линии А —В.

1 — элювий, делювий; 2 — сиениты; з — скарны; 4 — сплошные магнетитовые руды, Fe более 50%; 5 — вкрапленники магнетита, Fe до 15%; пироксен-альбитофировая магнетитовая вкрапленная руда: 6 — Fe 10—15%, 7 — Fe 35—40%.

На первом этапе проводят воздушную магнитную съемку в масштабе 1 : 100 000, чтобы выделить железорудные районы, площади траппов, выявить глубинные геологические струк­ туры. Могут быть обнаружены и отдельные крупные место­ рождения, но в целом задачу поисков съемка этого масштаба не решает. На следующем этапе в пределах перспективных площадей надо проводить более крупномасштабную аэро­ магниторазведку (1 : 25 000, 1 : 10 000) для поисков рудных тел. Залежи Ангаро-Илимского района отмечаются отрицательными аномалиями магнитного поля интенсивностью до нескольких десятков тысяч гамм.

Такие сильные аномалии, несомненно, относят к рудным. Сложнее разделить на трапповые и рудные те аномалии, интен­ сивность которых достигает лишь первых тысяч гамм. В этом случае помогают детальные наземные съемки: магнито-, грави- и электроразведка. На рис. 20 приведен геолого-геофизический

45

р" }см-м

100

20эман

Рис. 20. Результаты геофизических наблюдений на Татьянинском железорудном ме­ сторождении (по Н. Д. Коваль).

Руды: 1 — почти сплошные, 2 — брекчиевидные и вкрапленные; 3 — оруденелые скарны с сетчато-прожилковым и вкрапленным магнетитом; 4 — пироксено-хлоритовые, пироксено-гранатовые и другие скарны; 5 — туфогенные породы (брекчии и песчаники); 6 — песчаники и сланцы; 7 — известняки.

разрез Татьянинского месторождения. Вулканическая воронка (трубка взрыва) выделяется слабым понижением значений рк, а рудное тело, расположенное в ней, небольшой гравитационной аномалией.

Детальные магниторазведочные работы рекомендуется вы­ полнять в виде площадной съемки масштаба 1 :5000 или 1 : 2000, а гравиметровые и электроразведочные (ВЭЗ, про­ филирование сопротивлений и ВП) — по отдельным профилям с частыми пунктами наблюдений. В некоторых случаях над рудными телами Ангаро-Илимских месторождений наблю­ даются и положительные аномалии магнитного поля, поэтому йри поисках железных руд в этом районе следует обращать внимание не только на отрицательные, но и на положительные аномалии.

Как уже отмечалось, в среднетемпературных гидротермаль­ ных месторождениях руды представлены в основном сидеритом

46

Докембрийские породы повсеместно перекрыты разновозра­ стными осадочными отложениями от девонских (на севере), каменноугольных (на юге) и юрских (в центре) до четвертичных. Мощность осадочного чехла от 100—150 до 700 м и более. Юрские отложения представлены песчано-глинистыми фациями, среди девонских и каменноугольных имеются мощные пачки карбонатных пород, а среди меловых — мергельно-меловые толщи.

Железистые кварциты (содержание железа до 20—30%) залегают в кристаллическом фундаменте и обычно образуют узкие полосы шириной от 100 до 600 м, протяжением от единиц до десятков километров (80—100 км). Реже кварциты занимают значительные по площади участки, приуроченные к так назы­ ваемым аномальным узлам. Глубина распространения желе­ зистых кварцитов достигает нескольких километров. Богатые железные руды (содержание железа до 70%) мощностью от нескольких метров до 100—200 м являются продуктом выветри­ вания железистых кварцитов и, как правило, залегают на пос­ ледних. Богатые руды КМА в основной своей массе состоят из мартита, железного блеска, гидрогематита, гетита и сиде­ рита.

Породы осадочной толщи практически немагнитны. Плот­ ность их колеблется от 1,6 до 2,4 г/см3, но это не затушевывает влияния кристаллического фундамента, при гравиразведке, так как все породы осадочного чехла залегают горизонтально. Наибольшей скоростью распространения упругих волн харак­ теризуются известняки, 4000—4500 м/сек. Средняя скорость в осадочной толще изменяется от 1500 до 2300 м/сек.

Плотность железистых кварцитов 3,4—3,6 г/см3, массивные разности богатых железных руд имеют такую же или несколько большую плотность (на 0,1—0,2 г/см3). При значительной мощ­ ности залежь массивных руд создает гравитационную анома­ лию, но она настолько мала, что выделить ее с помощью полевой гравиметровой съемки трудно. Рыхлые богатые руды из-за низкой плотности в гравитационном поле не отмечаются. Плот­ ность сланцев 2,4—2,8, а гнейсов и амфиболитов 2,6—2,9 г/см3. Железистые кварциты относительно вмещающих их сланцев и гнейсов имеют избыточную плотность около 0,4—0,6 г/см3 и могут четко выделяться в гравитационном поле. Однако при частом чередовании железистых кварцитов со сланцами избы­ точная плотность такой свиты уменьшается до 0,2 г/см3.

Магнитная восприимчивость железистых кварцитов дости­ гает 200 000-10- 6 СГС, их остаточная намагниченность в не­ сколько раз превышает индуцированную, а направления этих векторов не совпадают. При окислении железистых кварцитов их остаточная намагниченность исчезает. Магнитная восприим­ чивость богатых железных руд 10 000 • 10~6 СГС, но может быть и значительно меньше.