25. Геофизические методы поисков: характеристика основных методов

ГФМ применяются для выявления, изучения и оконтуривания геофизических полей (ГФП), выделения и оконтуривания геофизических аномалий (ГФА), связанных с полезными ископаемыми. Выделяются авиа-, наземный и скважинный (каротажный) варианты геофизических работ (ГФР). Наземные варианты этих методов осуществляются чаще путем проведения пешеходных профилей (значительно реже с использованием транспорта).

ГФМ классифицируются:

11. По характеру изучаемых гфп и аномалий:

12. магнитометрические

13. гравиметрические

14. сейсмометрические

15. электрометрические (электроразведочные)

16. радиометрические

17. ядернофизические

18. термометрические

19. биофизические;

20. По возможностям обнаружения полезных ископаемых:

- прямые

- косвенные.

Магнитометрический метод – прямой для поисков и выявления м-ний пол.иск. с высокой магнитной восприимчивостью (магнетитовые, пирротиновые руды – в аэро- и наземном варианте), но чаще – косвенный для оконтуривания геологических образований (комплексов пород), представляющих интерес для прогноза пол.иск. Это связано с тем, что в процессе гидротермальных изменений вмещающих пород происходит разложение магнитных минералов и замещение их немагнитными. Магнитометрическая съемка (МС) позволяет расчленять интрузивные комплексы, иногда выделять среди них рудоносные (напр., аляскитовые граниты с редкометальным оруденением).

МС используется:

21. для прослеживания поясов даек и штоков основного и среднего состава, нередко контролирующих размещение постмагматических м-ний;

22. при прослеживании зон разрывных нарушений, которые контролируют размещение многих типов постмагматических месторождений;

23. как косвенный метод поисков аллювиальных россыпей золота, касситерита, вольфрамита, если тяжелая фракция аллювия этих россыпей сопровождается концентрацией магнетита.

Во всех случаях метод эффективен тогда, когда объекты поисков рсположены в разрезах слабомагнитных пород.

Гравиметрический метод как прямой метод поисков используется для выявления положительных аномалий силы тяжести, с которыми могут быть связаны крупные залежи медноколчеданных, хромитовых, баритовых руд. Отрицательные аномалии силы тяжести (Δg) в определенных геологических условиях связаны с соляными штоками. Как косвенный метод – для выявления и оконтуривания тектонических депрессий (грабенов), иногда перспективных на уголь, бокситы, золото; гранитных интрузивов, перспективынх на Sn, W, Mo, RM. Метод позволяет фиксировать тектонические блоки, разделенные разломами, которые фиксируются гравитационными ступенями в поле силы тяжести.

Сейсморазведочный метод – основной для поисков м-ний нефти и газа -позволяет изучать поверхность отражающих плоскостей и выявлять положительные куполообразные структуры на платформах (в осадочных бассейнах), перспективные для локализации нефти и газа. Метод применим для расшифровки строения речных долин, глубин залегания плотика при поисках россыпей в варианте микросейсмики (кувалда, плита, один или несколько приемников; разносы приемников до 150-200 м).

Электрометрические методы – широко используются для поисков различных видов ПИ. Как прямые – для выявления сульфидных м-ний, как косвенные – для многих других ПИ. Один из наиболее эффективных методов ЭР поисков сульфидных м-ний с вкрапленными рудами – ВП, основанный на изучении полей поляризации, т.е. разностей потенциалов, возникающих под воздействием длительных импульсов постоянного или переменного тока. Метод применим для колчеданного и кварц-касситеритового оруденения. Важны для поисков м-ний сплошных сульфидных руд (колчеданных, медноколчеданных, полиметаллических, графитовых) метод естественного поля (ЕП) и метод переходных процессов (МПП) – из группы низкочастотных элетрометодов. Основан на изучении индуктивно возбуждаемого неустановившегося поля. Высокочастотные методы (радиокип, радиоволновое просвечивание) для сверхдлинных волн применим для поисков высокоомных золото-кварцевых жил и даек, для определения мощности рыхлых отложений при однородном сопротивлении коренных пород, для поисков кимберлитовых трубок под покровными отложениями.

Радиометрические методы основаны на измерении естественной радиоактивности (суммарное –интегральное- гамма-излучение либо дифференциальная его регистрация – СП-4М – U, Th, K) горных пород и минералов. При детальных поисках профильная, шпуровая, плужная, авто-гамма-съемка. Гамма-каротаж скважин. Глубинность гамма-съемки очень незначительна. Применяется как косвенный метод на редкие и рассеянные элементы, вольфрам, олово, молибден, бериллий, литий, фосфориты, калийные соли.

Ядернофизические методы. Основаны на возбуждении радиоактивности с помощью искусственных источников. Применятеся для ускоренного анализа хим. элементов в различных пробах. Делятся на:

Стационарные (крупногабаритные приборы и аппараты (реакторный нейтронный активационный анализ с большой чувствительностью);

Полевые (с компактной аппаратурой), в том числе:

Рентгено-радиометрические методы – основаны на возбуждении атомов анализируемых элементов с помощью первичного излучения от радиоизотопного источника и последующем анаилзе спектрального состава и измерения интенсивности характеристического излучения возбужденных атомов с помощью специальной радиометрической аппаратуры. Источники возбуждения – изотопы кобальт-60, сурьма-124, цезий-133, и т. д. Другие разновидности (на поглощении различных видов излучений – гамма, бета, нейтронного): нейтронно-активационный, фотонейтронный, метод ядерного гамма-резоненса и др.

Общая схема документации геологосъемочных маршрутов (студенты используют опыт учебных геологических практик).

Система маршрутов:

1. Рекогносцировочные, обзорные, с кажущейся бессистемностью, по визуально интересным точкам – для выбора системы профилей или маршрутов, для заметок интересных пунктов, требующих дополнительных, более внимательных наблюдений, опробования и т.п. Часто делаются по водотокам, с попутным «проколачиванием» обломков (глыб, валунов, галек) в аллювии. При слабой обнаженности на этом этапе производится изучение и оконтуривание отдельных редких обнажений коренных пород площади.

2. Поперечные к геологической структуре – основной вид маршрутов для пересечения контактов, геологических тел, зон разрывных нарушений, геоморфологических элементов.

3. Продольные маршруты прослеживания – достаточно редкие, по важным и характерным элементам структуры, рудным телам.

4. Поисковые целевые маршруты – по результатам ранее проведенных геологосъемочных.

5. Детальные опробовательские, со сгущением.

6. Специализированные геологические исследования (структурные, по замеру трещиноватости, по изучению зональности метасоматических изменений, морфологии жил, выделению и картированию фаз и фаций интрузивного магматизма и т.п.

Густота сети наблюдений – ориентировочно принимается не менее 1 точки на 1 кв.см карты соответствующего масштаба (1:200000 – сеть 2*2 км - 0,4-0,9 т./км²; 1:50000 – сеть 0,5*0,5 км - 1,6-4,5 точ./км²; 1:10000 – сеть 100*100 м - 20-50 точ./км²; 1:5000 – сеть 50*50 м - 60-150 точ./км² (в зависимости от сложности геологического строения территории). При этом применение геометрически правильной или равномерной по всей площади сети наблюдений (при ГС-200-ГС-50) в общем случае является методически неверным. Маршруты сгущаются на опорных участках особо сложного строения и на перспективных в отношении полезных ископаемых площадях и разрежаются на простых по строению участках. Однако недопустимо оставлять без непосредственных наблюдений большие площади, даже если они выглядят по данным дешифрирования и в физических полях однородными и сходными с другими, обследованными на местности. На этих площадях нужно проводить минимально необходимый объем наблюдений для подтверждения данных дешифрирования, ГФР и ГХР, выяснения вещественного состава геологических тел, поисков органических остатков и полезных ископаемых.

В каждом геологосъемочном маршруте должны постоянно вестись поисковые наблюдения по обнаружению проявлений пол.иск. и их признаков, производится фиксация в полевой книжке и первичное опробование всех выявленных признаков полезных ископаемых, тем более – их проявлений. Документация поисковых признаков и проявлений должна быть наиболее тщательной, более детальной, чем обычных интервалов маршрута. Опробование полезных ископаемых нельзя доверять только рабочим.

При ГС-200 и ГС-50, а иногда и при более детальных поисковых маршрутах используется радиометр, с помощью которого достаточно точно картируются контакты гранитоидов, риолитов, углистых (черных) сланцев, выделяются другие резко отличающиеся по радиоактивности геологические тела и типы пород, В закрытых районах достаточно широко применяется бур геолога, проходка закопушек и мелких шурфов – для вскрытия и опробования коренных пород.

При документации выявленного в геологическом маршруте проявления пол.иск. обязательно:

7. точно привязать данный пункт (точку) наблюдения к карте и АФС, по возможности сделать обратные засечки от тригопунктов, характерных точек рельефа (устьев ручьев, вершин и т.п.) либо промерить расстояние по азимуту от такой характерной точки;

8. кратко, но ясно описать то, что видите: контакт геологических тел, выход интрузивного тела, жилы, глыбово-щебнистые развалы рудных обломков и т.п.;

9. замерить элементы залегания компасом;

10. ландшафтно-геоморфологическая характеристика и привязка (промоина, крутой скальный обрыв – в “n” м от основания, элювиальный развал на водоразделе и т.п.);

11. масштабы проявления (развалы на площади …, размер обломков, мощность выхода жилы, прослеженная протяженность;

12. характеристика качества полезного ископаемого в проявлении (содержание сульфидов или окислов, характер изменения вмещающей породы, размер зерен (индивидов) полезного ископаемого и т.п.;

- взять пробу (обычно штуфную) и образец, заэтикетировать. Всегда контролировать работу проботборщиков (и при детальных поисках, и при оценке, и при разведке).

То есть, описание обычное для пункта наблюдения в геологическом маршруте, но более тщательное и подробное. Отметить точку на местности (тур, затес, рейка). Выложить у его основания образцы, не взятые в рюкзак, чтобы последователь знал, что здесь изучалось.

Либо на точке, либо после маршрута целесообразно наметить план работ по первичной оценке проявления и масштабов подобной минерализации в данной геологической структуре.