книги из ГПНТБ / Вилесов Г.И. Методика геометризации месторождений

щающих пород, непосредственно и косвенно влияюще­ го на локализацию полезного ископаемого; механичес­ ких свойств пород; рудных и безрудных интервалов; кулисозалегающих линз и пространственного их рас­ положения.

Пространственное расположение золота внутри жил зависит от многих одновременно действующих природных факторов. В результате тектонических воз­ действий образуются различные по форме и размерам складки, трещины и зоны разломов. При изучении структур гидротермальных месторождений очень важ­ но учитывать движения рудоносных растворов. Мно­ гие исследователи, изучающие золоторудные месторо­ ждения, отмечают, что в общем случае наибольшая трещиноватость и проницаемость жил возникает в осевых частях складок и наименьшая — на их крыль­ ях. В складчатых структурах наблюдается закономер­ ное размещение руд, тяготеющих к антиклиналям, реже — к синклиналям. В брахисинклинальных уча­ стках преимущественное значение имеет купольная часть складок. В мелких складках появляются тон­ кие, линзообразные, изогнутые и быстро выклиниваю­ щиеся рудные тела.

Разветвления и соединения рудных жил по прости­ ранию и падению наблюдаются очень часто. Послерудные смещения способствуют развитию зон вторич­ ного обогащения. Наоборот, простая плитообразная форма жил и их большая мощность неблагоприятны для вторичного обогащения; малая мощность жил или смена ее, сложная морфология, разветвления и апо­ физы оказываются самыми благоприятными. Поэтому так важно на графиках фиксировать места соедине­ ний апофиз с жилами (рис. 29).

Для выявления наиболее продуктивных участков жил прежде всего строят структурные графики с на­ несением на них осей складок, разломов, даек, линий нарушений, данных о литологическом составе, границ пережимов и направлений мелкой трещиноватости. В пределах образовавшихся блоков намечают точки, ха­ рактеризующие качественные особенности месторож­ дения. По методу площадного сглаживания определя­ ют средние групповые значения содержания компо­ нента и проводят инвариантные линии.

110

Внимательное изучение литологических и струк­ турных особенностей позволяет в пределах каждого блока проводить изолинии, отражающие качествен­ ные особенности полезного ископаемого.

Рис. 29. Разрез, показываю­ щий расположение жил и апофиз в золоторудных месторождениях

Одной из главных задач при исследовании золо­ торудных месторождений является установление связи между их структурными и качественными особенно­ стями (рис. 30). ' •

Рис. 30. Периоды изменчивости показателей

111

§27. МЕТОДЫ НАГЛЯДНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ФОРМ ЗАЛЕГАНИЯ И КАЧЕСТВЕННЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Для геометризации месторождений золота могут быть рекомендованы следующие способы: горизон­ тальных и вертикальных сечений; объемных графиков; моделирования изолиний; иногда сочетания этих спо­ собов.

Большое значение имеет удачный выбор плоскости проектирования рудных тел, который должен осуще­ ствляться с учетом минимального искажения.

Широко применяют способ горизонтальных и вер­ тикальных сечений, однако этот способ дает лучшие результаты в том случае, когда большое количество исходных данных приурочено к определенным плос­ костям, например к разведочным линиям или горизон­ там.

Особенности месторождений и горных выработок можно изображать и с помощью объемных графиков или моделирования. Объемные графики с успехом ис­ пользуют как блок-диаграммы в сложных узлах руд­ ных жил для выявления общих направлений минера­ лизации металла и решения многих горнотехнических задач на месторождениях с развитой системой горных выработок. При тектонических нарушениях в рудных полях с большим количеством одновременно разраба­ тываемых жил для рационального проектирования и проведения капитальных выработок целесообразно строить модели из органического стекла.

Из графических способов универсальным является способ изолиний, который дает возможность изобра­ жать внутренние и внешние особенности полезного ископаемого. Построение качественных геометричес­ ких графиков по способу изолиний для невыдержан­ ных месторождений золота и цветных металлов иног­ да отрицают на том основании, что этот способ осно­

112

Разведочные и эксплуатационные данные о зале­ жах являются случайными величинами, поэтому не­ возможно изображать на графиках совокупность ин­ дивидуальных показателей как функциональные по­ верхности, даже в случае изображения мощности жил. Следовательно, геометрические графики нужно стро­ ить по групповым отметкам, которые дают представ­ ление об изменениях с периодом х 2 - При этом в зави­ симости от количества исходных данных изотопографические поверхности с большей или меньшей степенью приближаются к вероятным значениям (см. рис. 30).

Точность построения зависит прежде всего от до­ статочного изучения месторождения и учета всех фак­ торов.

При решении практических задач разведки и экс­ плуатации, а также при выяснении закономерностей размещения металла в рудном теле не обязательно детально изображать все скачкообразные изменения показателей. Здесь важно отразить локальные и об­ щие изменения. Ввиду существенных изменений пока­ зателей в различных породах и сортах руд графичес­ кие поверхности необходимо строить с учетом этого, следовательно, прежде всего необходимо выявлять участки с однородными внутренними свойствами и участки, не имеющие разрывов сплошности.

В результате усреднения скачкообразные колеба­ ния характеристик исчезают и получаются значения с изменчивостью, соответствующей показателям I I и I I I групп шкалы ГКЗ. Закономерности распределения в этих участках, установленные по большому числу дан­ ных опробования в очистных выработках трех или че­ тырех горизонтов, могут распространяться на один, очень редко на два новых горизонта. Это позволяет делать некоторые выводы и давать оценку соседним нижележащим горизонтам.

И с х о д н ы е д а н н ы е и . и х о б р а б о т к а . Для успешного проведения геометризации месторождений золота используют съемку, разведку, химические ана­ лизы и другие данные, накопленные за все время изу­ чения и разработки месторождения. Но систематиза­ ция и обработка этого большого фактического мате­ риала возможны только при разработанной методике.

Наибольшее внимание обращается иа структурНоморфологическне особенности, сортность руд и пра­ вильность опробования. Во многих случаях рекомен­ дуется составлять листы разведки, в которых концент­ рируются все сведения о месторождении. Используют­ ся также блоковые карточки и таблицы статистичес­ ких средних.

При определении эксплуатационных показателей возникает вопрос определять ли их по среднеарифме­ тическим значениям или по средневзвешенным (с уче­ том мощности жил). Исследования инж. В. Н. Высоковских показали, .что среднее .по блокам и взвешенные по мощности отличаются на ±3%,однако времени для определения среднеарифметических зна­ чений требуется в 10—15 раз меньше.

Контроль надежности опробования возможен с помощью графоаналитических вычислений с использо­ ванием корреляционной решетки. Это дает достаточ­ ную точность и требует минимума времени.

Если одни и те же участки месторождения иссле­ дованы различными способами разведки, то предпоч­ тение отдается данным, полученным по выработкам, имеющим большую представительность. Совместный учет геометрических и геологических особенностей и систематизация их позволяют строить наиболее цен­ ные и точные горно-геометрические графики.

С г л а ж и в а н и е о п ы т н ы х д а н н ы х'. Построе­ ние кривых распределения содержания золота вдоль по горным выработкам в сочетании с колонками литологического состава помогает устанавливать зависи­ мость экстремальных значений металла от состава вмещающих пород.

Качественные данные золотых и полиметалличест ких месторождений обычно имеют резкие индивиду­ альные колебания со значительными отклонениями от среднего в равной мере со знаком плюс и минус. Од­ новременно отмечаются локальные и общие изменения содержания компонентов. На рис. 30 показаны общие колебания с периодами тг и скачкообразные индиви­ дуальные с амплитудой ть Изучение этих колебаний, выявление минимаксов, .определение взаимосвязи экс­ тремумов и литологического состава пород дает воз­ можность в первом приближении судить о размеще-

114

i-ши металла в месторождении как по простиранию, так и по падению.

В результате сглаживания значений мощности и содержания по подготовительным и очистным горным выработкам исчезают скачкообразные колебания по­ казателей. Вместо них получается разреженная сеть средних групповых отметок, отображающих основные изменения качественных показателей в отдельных участках месторождения. По этим отметкам можно построить поверхности, которые можно с успехом ис­ пользовать для выявления закономерностей оруденения и решения многих практических задач.

Однако при нахождении средних групповых отме­ ток нельзя формально придерживаться «площадной» сетки. Не следует, например, объединять пробы раз­ личных структурно-тектонических блоков и участков, имеющих различный вещественный состав. Необходи­ мо учитывать и исключительные пробы.

§ 28. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ГРАФИКИ

Горно-геометрические работы необходимо прово­ дить в такой последовательности: изучить геологичес­ кие особенности месторождения; систематизировать и обработать исходные данные; построить графики по­ верхности контакта, формы залегания рудных жил и сместителей; определить линии пересечения рудных и безрудных жил и трещин смещения, нанести контуры пережимов жил; построить планы литологического со­ става вмещающих пород; вычислить средние характе­ ристики; построить кривые изменения распределения металла по простиранию и с глубиной и нанести про­ мышленные границы; исследовать структурно-геологи­ ческие блоки; установить корреляционные зависимос­ ти; определить усредненное значение показателей и инвариантные линии; построить качественные графи­ ки; выявить закономерности оруденения; осуществить графическое прогнозирование; оценить промышлен­ ные запасы новых горизонтов.

При геометризации вышележащих горизонтов зо­ лоторудных месторождений всегда достаточно точно могут быть изображены структурные и морфологичес­ кие особенности жил. Изучение этих характеристик

позволяет сделать вывод о возможности экстраполя­ ции форм залегания на соседние участки на глубину до двух эксплуатационных горизонтов.

При оконтуриваиии структурных блоков на графи­ ках и проведении изолиний содержания по групповым отметкам выявляют благоприятную и неблагоприят­ ную обстановку рудных столбов, определяют экрани­ зирующие значения трещин и влияние вторичного обогащения и т. д. В пределах столбов оруденения детально изучают гнезда оруденения.

В большинстве случаев экстремальные точки нахо­ дят на пересечении двух систем трещин. Вниматель­ ное изучение их на верхних горизонтах помогает ус­ тановить приблизительное расположение обогащенных зон на нижних смежных участках.

Г р а ф и к и к о н т а к т о в о й п о в е р х н о с т и . Ча­ сто жилы коренных месторождений золота генетичес­ ки связаны с кислыми породами и размещаются в них. В некоторых месторождениях отмечается, что рудные жилы залегают только в гранитах, а в змееви­ ках они отсутствуют. Куполы депрессий при этом ха­ рактеризуются наиболее интенсивным оруденением, а вмещающие пород оказываются непромышленными, что заставляет считать контактовую поверхность та­ ких массивов структурной границей промышленного оруденения.

Однако контактовые поверхности интрузивов трудно изображать на графиках, так как они очень неправильны, осложнены выпуклостями и вдавленностями. Только разделение этих поверхностей на части, которые можно принять за изотопографические, и вы­ черчивание каждой из них изолиниями разного цвета позволяет достаточно наглядно и точно изобразить контактовую поверхность на графиках.

Совместное рассмотрение контактовой поверхности с графиками форм залегания дает возможность опре­ делять пересечения изолиний этих поверхностей, т. е. находить границу промышленной части купола интру­ зии, а это обеспечивает рациональное проведение раз­ ведочных и подготовительных выработок.

116

Рис. 31. Структурные признаки гипергенного обогащения в жиль­ ных месторождениях (по М. Н. Альбову)

щенные участки приурочены к тем местам, где имеют­ ся крутые повороты, изгибы при изменениях мощности и соединение жил. Тектонические процессы и созда­ ваемые ими структуры играют важную роль в оруденении месторождений. Сложное строение рудных тел свидетельствует о том, что образование рудных тре­ щин является многостадийным процессом.

В интрузивных породах трещины обычно бывают

117

Рис. 32. График сместителей:

/, //, / / / — семейство изолиний основных сместителей; /, 2, 3, 4 — семейство изолинии мелких сместителей; с, d, е — изолинии вися­ чего бока

более выдержаны и прямолинейны. То же относится к трещинам в крутопадающих породах. Но в золото­ рудных месторождениях сбросы малых амплитуд так­ же широко распространены. Эти трещины создают благоприятные места для отложения рудных столбов (рис.31).

Значение смещений при разведке и разработке зо­ лоторудных месторождений общеизвестно. Поэтому при геометризации требуется тщательная увязка пликативиых форм с дизъюнктивными.

Подробная пространственная геолого-геометричес­ кая характеристика дизъюнктивов выявляется глав­ ным образом по данным эксплуатационных работ. Тщательное изучение большого фактического материа­ ла в отработанных участках позволяет с достаточной

118

полнотой и точностью изображать на графиках с по­ мощью изолиний прежде всего сместители. Они хоро­ шо иллюстрируют структурные особенности место­ рождения, и могут быть учтены при дальнейших пост­ роениях геометрических графиков (рис. 32).

Совместное рассмотрение графиков сместителей и графиков форм залегания жил помогает находить ли­ нии пересечения сместителей с жилами. По этим гра­ фикам можно делать прогнозы на один — два нижних эксплуатационных горизонта и отыскивать потерянные части жил. По графикам сместителей и геологическим данным находят относительные и истинные величины перемещения и вид смещений.

На графиках сместителей изображают формы за­ легания крупных и средних нарушений, что помогает устанавливать связь между минерализацией и текто­ никой, а также учитывать ее при проектировании го­ ризонтов.

При исследованиях золоторудных месторождений определяют интенсивность трещиноватости горных по­

золоторудных месторождениях рудные жилы предста­ влены отдельными мелкими линзочками — с измене­

жил важно пространственное отображение не отдель­

При горизонтальном чашеобразном залегании жил необходима особая точность построения, так как ми­ нерализация тесно связана с мельчайшими морфоло­ гическими изменениями жил. При крутом залегании жил строят графики фронталей, для чего на маркшей­ дерском плане намечают прямую со средним углом простирания с таким расчетом, чтобы вертикальная плоскость, проходящая через эту линию, нигде не пе­ ресекала жилу. По значениям расстояний от этой плоскости до жилы (шва) проводят изолинии фронта­ лей. Семейство их хорошо отображает морфологичес-

119