Комплексирование геофизических методов при поиске и разведке месторождений железа различных генетических типов

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

" Кубанский государственный университет"

(ФГБОУ ВПО КубГУ) Кафедра геофизических методов поиска и разведки РЕФЕРАТ По курсу «Комплексирования геофизических методов»

Комплексирование геофизических методов при поиске и разведке месторождений железа различных генетических типов Краснодар 2013

Содержание Введение

1. Месторождения, связанные с кремнисто-железистыми формациями докембрия

2. Месторождения скарново-магнетитовых и магномагнетитовых руд

3.Магматические титаномагнититовые месторождения

4. Месторождения апатит-магнетитовых руд Заключение Список использованной литературы Введение Геофизические методы играют важную роль при поисках и разведке металлических полезных ископаемых. Удельный вес геофизических работ в общих затратах геологоразведочных работ на черные, цветные, редкие и благородные металлы составляет 15—16%. Однако темпы развития геофизических работ нельзя признать достаточными, учитывая их возможности. При этом можно отметить более низкий удельный вес геофизических работ на цветные и редкие металлы по сравнению с таковым на твердые полезные ископаемые в целом. Совершенно неоправдана тенденция некоторого снижения удельного веса геофизических работ на черные металлы, в то время как в ведущих железорудных провинциях нашей страны (Кривбасс, КМА, Урал, Северный Казахстан, Западная Сибирь) с каждым годом повышается глубинность поисков и разведки. Нельзя не отметить несовершенство отдельных видов геофизических работ, некоторое отставание технической базы отдельных видов геофизических работ от растущих запросов производства.

Современные тенденции в развитии рудопоисковых геофизических работ можно охарактеризовать следующим образом. Основой комплекса крупномасштабных поисков должны стать комплексные аэрогеофизические съемки (магнию-, электро-, радиометрические) масштабов 1:: 50 000 — 1:10 0000. Повышение глубинности опоискования с целью обнаружения перекрытых и скрытых месторождений умеренных глубин связывается с более широким привлечением методов аэроэлектроразведки (ДИП, АФМАГ, СДВР), наземных методов (ВП, МГШ, ММЗ, естественного электрического поля). С целью выделения и изучения рудоносных структур и формаций, рудных полей и наиболее крупных месторождений (с массивными рудами) все в больших масштабах в комплекс включаются высокоточные гравиметрические съемки. При поисках глубокозалегающих месторождений усиливается роль сейсмических методов и особенно метода отраженных волн. С целью изучения рудоносности околои заскважинного пространства из одиночных скважин поискового и проверочного бурения при оценке аномалий и аномальных зон привлекаются методы скважинной геофизики (ЕП, МПП, ММЗ, индукции) .

Для детальных геофизических поисков (масштаб 1:10 000 — 5000) металлических полезных ископаемых характерно широкое комплексирование наземных методов и расширенное использование методов скважинной геофизики. Повышение эффективности наземной магниторазведки связывается с расширением использования высокоточной магнитометрии, с применением таких методических приемов, как микромагнитная съемка, повысотные наблюдения, магнитная градиентометрия. Высокоточная гравиразведка все в большей степени привлекается, наряду с решением структурных задач, к прямым поискам оруденения (железного, хромитового, сульфидного и др.). Расширяется применение методов сейсморазведки [MOB, КМПВ, РНП, метод рефрагированных волн (МРВ) ] в комплексе поисковых работ на глубокозалегающие мес-торождения, что вызывается необходимостью изучения геолого-структурных условий рудного поля, выделения рудоконтролирующих структурных элементов и продуктивных горизонтов, а в некоторых случаях обнаружения самих рудных залежей. Методы наземной и скважинной геофизики составляют единый комплекс исследований. Из числа последних эффективно применяются односкважинные методы и модификации. Методы каротажа привлекаются в комплекс главным образом для выделения и изучения в скважине рудных интервалов, качественной и количественной оценки вещественного состава пород и руд в естественных условиях. Усиление петрофизических исследований вызвано как расширением исследований физических характеристик пород и руд, так и их привлечением к решению задач поисков рудоперспективных зон метаморфизма и метасоматоза, околорудных изменений.

1. Месторождения, связанные с кремнисто-железистыми формациями докембрия Эти месторождения — важнейшие по промышленной значимости среди железорудных месторождений, на их долю приходится около 60% ежегодной добычи. К ним относятся месторождения Криворожского бассейна, Курской магнитной аномалии, Оленегорского рудного района на Кольском полуострове, Чаро-Токкинского железорудного района в Якутии и др. В районах КМА и Кривого Рога с железистыми кварцитами связаны месторождения богатых мартитовых руд.

Руды характеризуются большим разнообразием физических свойств. Высокие значения магнитных и плотностных свойств характерны для магнетитовых руд (? _ср = 7−10″ 1 ед. СИ, д_ср = 4,5 г/см³). Железистые кварциты магнетитовые имеют? _ср = 7 * 10″ ' ед. СИ д_ср = 3,4 г/см³. Для слоистых железистых кварцитов характерна анизотропия магнитных свойств. Намагниченность по слоистости в 1,08—4,75 раза больше, чем вкрест слоистости. Средние значения коэффициента анизотропии составляют 1,6- 3. Отношение остаточной намагниченности к индуцированной для большинства изученных кварцитов близко к единице. Железистые кварциты обладают очень широким диапазоном изменения удельного электрического сопротивления (от 0,5 до 1 * 100 Ом-м). Вкрест слоистости с_кв сотни раз больше, чем по слоистости. Радиоактивность пород железорудной свиты в целом низкая. В большом диапазоне изменяется скоростная характеристика распространения упругих волн в железорудной толще: Vp = 5,4−6 км/с для железистых кварцитов Vp = 3−4,5 км/с для рыхлых богатых руд. Породы осадочного чехла и вмещающей толщи докембрия немагнитны при максимальной плотности 2,7—2,9 г/см3. Для гранито-гнейсов Vp > 5 км/с, для пород осадочной толщи Vp = 1,2 + 2,1 км/с.

Зависимость физических свойств железистых кварцитов от концентрации в них железа наиболее четко проявляется для плотности и магнитной восприимчивости, что определяет возможность использования этих параметров при оценке качества руд геофизическими методами. Выявлению и оценке масштабов оруденения месторождений железистых кварцитов содействуют аэромагнитные и гравиметрические съемки масштабов 1:200 000 — 1:50 000, материалы которых используются для картирования горизонтов железорудных пород, складчатых структур и разрывной тектоники. На стадии поисков дальнейшие аэромагнитные и гравиметрические съемки на площадях развития пород железисто-кремнистых формаций проводятся в масштабе 1:50 000 — 1: 25 000 с целью уточнения особенностей распространения и форм залегания пластов железистых кварцитов в пределах отдельных рудных районов или полей, оценки прогнозных ресурсов, выделения наиболее перспективных участков для дальнейшей детализации. В пределах аномальных зон, оцениваемых по совокупности признаков как наиболее перспективные, такие работы могут осуществляться в масштабе 1:10 000. Для оценки глубины оруденения и прогнозных ресурсов выполняют погоризонтные аэромагнитные съемки.

По интерпретационным профилям в комплексе с векторными магнитными измерениями, магнитной и гравитационной градиентометрической съемками или высокоточными гравиметрическими наблюдениями выполняют ВЭЗ, СЭП на больших разносах или сейсморазведку КМПВ для изучения рельефа кристаллического фундамента и отложений осадочного чехла. По данным интерпретации в пределах аномалий определяют места заложения скважин поискового бурения с комплексом скважинной магниторазведки, ЭК, ГК и изучением физических свойств пород и руд по образцам и керну. На стадии поисково-оценочных работ геофизические съемки масштаба 1:10 000—1:2 000 служат для детального расчленения пород железорудных формаций с выделением и прослеживанием отдельных пачек и пластов железистых кварцитов, детального изучения их строения и осложняющей тектоники и выделения отдельных рудных залежей.

Применяют магниторазведку, высокоточную гравиметрию, индуктивную электроразведку. На осложненных участках для детального изучения структуры рудного поля в комплекс включают ВЭЗ, ЭП, ЕП и сейсморазведку. На этом этапе работ особенно большое значение придается количественной интерпретации: рассчитываются и уточняются мощность пластов железистых кварцитов, суммарная, мощность пачек, углы падения пород, глубина залегания кристаллического фундамента. Выделяются участки с повышенной плотностью и магнитными свойствами, обусловленные, вероятно, высоким содержанием магнетита в кварцитах; участки пониженной магнитности и упругости пород при высокой плотности, что может быть критерием перспектив на богатые мартитовые руды. Весь комплекс данных используется для локализации наиболее перспективных участков и оперативного направления горно-буровых работ. Уже на стадии поисково-оценочного бурения должен быть опробован с рекомендациями к последующему использованию во всех разведочных скважинах комплекс каротажа, включая ГГК-С (СНГК), ГГК-П, ГК, КС, ПС, кавернометрию, инклинометрию.

Комплекс геофизических исследований скважин отрабатывается с целью решения таких задач, как литологическое расчленение пород разреза, выделение пород продуктивной толщи, выделение рудных интервалов, определение их мощности, глубины залегания, оценка состава руд, определение содержания железа общего и магнетитового, определение плотности и объемной массы руд и вмещающих пород. По всем скважинам и керну изучают физические свойства пород и руд разреза. Трехкомпонентные измерения магнитного поля выполняют во всех скважинах с выходом на забое в нормальное поле для уточнения уровня аномального эффекта, наблюдаемого по стволу скважины, и обеспечения правильной оценки морфологии и элементов залегания рудных тел, вскрытых скважиной; обнаружения рудных тел в околоскважинном и призабойном пространстве. Для изучения околои межскважинного пространства, прослеживания и увязки рудных интервалов могут быть использованы методы РВП, электрической корреляции МЭК и метод заряда МЗ. На стадии предварительной разведки с использованием данных ГИС и всей геолого-геофизических информации по разрезу осуществляется переинтерпретация данных наземной геофизики и строится объемная модель месторождения с оценкой запасов по категориям C1 и С2 на основе методов математического моделирования.

Использование комплекса ГИС в разведочных скважинах ведет к повышению достоверности геологической информации по вскрытому разрезу, обеспечивает экспрессность оценки оруденения по мощности и содержанию железа, повышает представительность опробования в случаях избирательного истирания и низкого выхода керна и т. п., сокращает объемы геологического опробования и химического анализа. Геофизические данные используются при подсчете запасов. На месторождениях богатых окисленных руд Криворожья для лито логического расчленения пород разреза, выделения руд и оценки их качества применяют комплекс КМВ, СНГК, ГГК-П (ННК-Т), ГК, КС. Наиболее эффективны ядерно-геофизические методы. По данным СНГК выделяют минералогические разновидности окисленных руд, определяют интервалы опробования. Метод СНГК дает возможность определять содержание железа общего в богатых рудах со средней квадратической погрешностью по сравнению с опробованием по керну в ± 3,5—3,8% и по скважине + 1,2−1,3%. На месторождениях железистых кварцитов Криворожья в комплекс ГИС входят КМВ, СМ, КС, ГК. Наиболее эффективен метод КМВ, по данным которого определяют содержание железа магнетитового. По Еристовскому и Белановскому месторождениям средняя квадратическая погрешность поинтервального опробования по КМВ составила 1,8— 2,4%. При поисковых работах в Чаро-Токкинском железорудном районе по материалам аэромагнитной съемки масштаба 1:50 000, с детализацией в масштабе 1:10 000 на особо сложных участках, с проходкой канав по разреженной сети, обоснованной данными профильной магниторазведки, были выполнены математическое моделирование и прогнозная оценка ресурсов района. При дальнейшей детализации геологоразведочные работы были дополнены комплексом гравиразведки масштаба 1:50 000 и магниторазведки 1:10 000, что позволило оценить общие запасы месторождений на полную глубину распространения оруденения. Прогнозная оценка запасов по геофизическим данным была выполнена четырьмя методами — математического моделирования, максимальных градиентов магнитного поля, подбора, расчетной намагниченности. Максимальное расхождение запасов по геологическому и геофизическим подсчетам составило 8,6%. Среднее расхождение по четырем упомянутым методам подсчета составило 3,7%.

Методом математического моделирования определялись горизонтальные и вертикальные размеры рудных пачек, характер их изменения по простиранию и падению, профильные и объемные модели рудных зон и прогнозные запасы отдельных месторождений и всего района в целом. По результатам подсчета запасов при предварительной разведке погрешность прогнозной оценки составила 10%. Кроме названных выше, в районе был опробован электроразведочный метод незаземленной петли (НП), дающий объемное представление о характере намагниченности рудной среды и уточняющий природу магнитных аномалий, опробованы и внедрены методы каротажа для оценки качества руд и экспресс методы для определения содержания железа в естественном залегании и пробах. Отработанный на стадии поисковой оценки комплекс геофизических методов дал при разведке необходимую информацию для подсчета запасов по промышленным категориям. Комплекс гравиразведки масштаба 1:10 000, магниторазведки масштаба 1:2 000 и метода незаземленной петли позволили уточнить морфологию рудных тел, определить их мощность, выявить разрывные нарушения и выклинивания рудных тел, определить в пределах, пласта участки максимального и минимального оруденения.

По комплексу геофизических данных установлена группа сложности месторождений, выделены блоки для подсчета запасов. Для определения содержания железа общего и магнетитового в скважинах использованы методы ГГК-С, КМВ и ЭМК. Корреляционные зависимости с устойчивой связью от 0,95 до 0,98 были установлены по минералогическим и техно-логическим типам руд, по рудным пачкам, залежам, месторождениям и группе месторождений. С учетом выявившихся закономерностей построены общие корреляционные поля и рассчитаны зависимости средней амплитуды значений геофизических параметров от содержаний для интервалов опробования с выходом керна более 80%. Исследования, выполненные на месторождениях Чаро-Токкинского района, показали равноточность геологического и геофизического методов опробования. Это позволило при разведке заменить рядовое опробование данными каротажа. Определение параметров рудных тел на глубину и по простиранию, оценка содержаний железа выполнены на Тарыннахском месторождении с точностью, удовлетворяющей требованиям по подсчету запасов.

2. Месторождения скарново-магнетитовых и магномагнетитовых руд Эти месторождения обеспечивают около 25% ежегодной добычи железных руд, дающих высокосортный концентрат. По строению и условиям образования они могут быть отнесены к наиболее сложным. В их числе месторождения скарново-магнетитовых руд осадочно-вулканогенных формаций геосинклинальных областей Урала, Горной Шории, Кузнецкого Алатау, Тургайского прогиба и гидротермально-метасоматические магномагнетитовые месторождения в осадочно-вулканогенных толщах палеозоя, связанные с трапповым магматизмом юга Сибирской платформы. Морфология рудных тел очень разнообразна: пластовые залежи (месторождения Соколовское, Сарбайское и др.), пластообразные тела сложной формы (месторождения Высокогорское, Гороблагодатское и др.), группы тел сложной и крайне изменчивой формы и размеров (месторождения Тельбесского, Кондомского районов и др.), чашеобразные, жильные, столбообразные и пологозалегающие межпластовые тела (месторождении Ангаро-Илимского, Ангаро-Катского и других районов).

Для всех этих месторождений характерны высокие плотностные и магнитные свойства руд, с довольно широким диапазоном изменения магнитной восприимчивости по разновидностям руд. Направления векторов J очень разнообразны, вплоть до обратных, что служит причиной возникновения отрицательных аномалий над рудными телами. Средняя плотность магномагнетитовых руд д =3,05 — 4,11 г/см³.

Для пород, слагающих скарново-рудные зоны, существует прямая корреляционная связь между плотностью и содержанием железа. Однако в условиях Ангарской провинции эффект избыточной плотности железных руд часто полностью нивелируется интенсивными отрицательными аномалиями, вызванными кальдерами проседания, кратерными озерами и безрудными трубками взрыва, выполненными породами низкой плотности. По электропроводности жильные и сплошные руды характеризуются минимальным сопротивлением (менее 20 Ом-м). Сопротивление скарново-рудных зон 50−400 Ом-м. Наиболее контрастно руды всех типов отличаются по поляризуемости. На месторождениях Ангарской провинции к жильных и сплошных метасоматических руд 48%, брекчиевидных и прожилковых 15% при средней поляризуемости туфогенных и осадочных пород 1—2%.

В районе некоторых месторождений этой провинции наблюдаются ореолы повышенных содержаний калия, что создает определенные пред-посылки для привлечения к поиску железорудных месторождений аэрогамма-спектрометрии.

Геофизические исследования дают основной материал для оценки перспектив закрытых и полузакрытых районов геосинклинальных и плат-форменных областей на железные руды. Наиболее эффективна аэромагнитная съемка масштаба 1:50 000. Карты магнитного поля отражают крупные элементы тектоники и магматизма, дают материал для картирования осадочно-эффузивных толщ и выделения рудных узлов и отдельных крупных месторождений. Информативность исследований возрастает при выполнении на тех же площадях гравиметрической съемки. Карты наблюденных и трансформированных полей (локальных аномалий, пересчетов на высоту и т. п.) используются для построения геологических и структурно-тектонических карт и на их основе — прогнозно металлогенических схем.

В районах развития трапповых покровов аэромагнитную и гравиметрическую съемки дополняют глубинными исследованиями методами ТТ, МТЗ, ЗСБЗ, в поле которых находят отражение изменение мощности отложений чехла платформы, тектонически ослабленные зоны, структуры, контролирующие размещение железорудных месторождений. На выявленных при прогнозной оценке района перспективных площадях в ходе поисковых работ выполняется аэромагнитная масштаба 1:25 000 и гравиметрическая съемки. В областях развития траппового магматизма целесообразно применять комплекс аэрогамма-спектрометрической и аэромагнитной съемки с высокоточными магнитометрами. Детализация аэромагнитных аномалий сопровождается погоризонтными и градиентными съемками. Наземные работы по интерпретационным профилям включают векторную магнитометрию и гравиметровые наблюдения высокой точности. Для разбраковки слабых по интенсивности аномалий применяют МПП и ВН. При широком развитии трапповых покровов для выявления глубинных объектов ставят съемку методом естественного поля ЕП.

Вследствие изменчивости формы и размеров рудные залежей, прерывистости оруденения объектом изучения на этапе поисков для геофи-зических методов должны быть не отдельные тела, а рудные зоны, рудные поля, приуроченные к определенным геолого-структурным обстановкам (зоны контактов интрузивных и эффузивно-осадочных пород, разрывные нарушения, зоны брекчирования и т. п.). Представления о параметрах зон должны слагаться на основе совокупного рассмотрения данных магнитной, гравиметрической съемок и электроразведки, используемых для моделирования и прогнозной оценки объемов рудных залежей (рис. 1.).

В ходе поискового бурения, сопровождаемого измерением магнитного поля по стволу скважины и оценкой магнитной восприимчивости пород разреза, эти представления о размерах и характере оруденения уточняются. Обязательно изучаются физические свойства пород и руд по образцам и керну скважин. Для установления природы аномалий применяют методы скважинной электроразведки — ВП, ЕП, АФИ. На Урале, в Северном Казахстане положительный опыт при определении природы аномалий и оценке их перспективности получен при использовании метода искусственного подмагничивания (МИП). В закрытых районах для определения мощности рыхлых отложений целесообразно проводить ВЭЗ, ДЗП или сейсморазведку.

Рис.l. Результаты геолого-геофизических работ на месторождениях скарновомагнетитовых руд Гурвуыур и Северный Гурвунур (по М. А. Нефедьеву и др.).

А — план локальных аномалий силы тяжести; Б — план изодинам Z магнитного поля; В — геологическая карта; 1 — кислые эффузивы; 2 — известняки; 3 — кварцсерицитовые сланцы; 4 — туффиты; 5 — диориты; б — мэгнетитовые руды; 7 — разрывные нарушения: а — крупные, б — мелкие; 8 — изолинии: а — отрицательные, б — нулевые, в — положительные; 9 — разведочная линия; 10 — поисковые скважины; 11 — векторы К, На стадиях поисков и поисково-оценочных работ для месторождений скарново-магнетитовых руд ведущее положение в комплексе остается за магниторазведкой. Съемки укрупняют до масштаба 1:10 000—1: 5 000 с выделением на основе их анализа участков для детальных работ масштаба 1:2000 (1:1000) с целью оценки параметров оруденения и подсчета запасов на основе геолого-геофизического моделирования. Высокоточная гравиметрия повышает достоверность расчетных параметров рудных тел.

Методы интерпретации — математическое моделирование, метод использования пространственного распределения полей, итерационные и другие с реализацией счета на ЭВМ эффективны при поисках глубинных тел, уточнении формы и размеров известных рудных залежей, детализации структуры месторождения и оценке его запасов. Наземные съемки на поисково-оценочной стадии работ должны самым тесным образом увязываться с бурением и скважинными исследованиями и сопровождаться тщательным изучением магнитных и других физических свойств пород верхней части разреза во избежание ошибок при оценке природы и объемов рудной массы для глубокозалегающего объекта .

Поиски на месторождениях магномагнетитовых руд также начинают с детализации магнитной съемки до масштаба 1:10 000—1:5 000. При близком к поверхности залегании руд по картам магнитного поля проводится качественная оценка распространения руд разного типа и сортности — массивных, брекчиевидных, вкрапленных, определяется поло-жение одиночных жильных тел или выходов магнетитовых руд. Детально изучают форму, размеры рудных тел, прогнозируют оруденение на глубину методом ВЭЗ ВII или МПП. Работы выполняют параллельно с литохимической съемкой, опережая и определяя фронт поискового бурения и размещения горных выработок. На стадии поисково-оценочных работ комлекс дополняют высокоточной гравиразведкой масштаба 1:25 000— 1:10 000. Магниторазведкой выявляют и прослеживают рудные тела в плане, определяют элементы залегания и глубины распространения. По данным гравиразведки оценивают аномальные избыточные массы и их распределение в объеме рудовмещающей структуры. Методом ВП С Г прослеживают разнонамагниченные близоповерхностные рудные тела, а ВЭЗ ВП изучают объемное распределение руд и выявляют субгоризонтальные залежи под трапповыми и другими экранами. С помощью МПП или МТЗ определяют вертикальную протяженность рудных столбов. При необходимости исследования продолжают и в процессе разведки в тесном сочетании с ГИС.

Вследствие высоких магнитных свойств руд на месторождениях этих типов магниторазведка остается ведущим и наиболее эффективным методом и в комплексе ГИС, выполняемых в процессе поисково-оценочных работ при разведке месторождений. Магнитный каротаж КМ В используется для выделения рудных подсечений по стволу скважины, определения мощности рудного интервала, выделения прослоев с различной рудонасыщенностью и для количественной оценки содержания магнетитового железа в рудах. Кроме КМВ комплекс ГИС включает методы Г К, КС, ПС, МЭП (МСК), ГГК-П, ГГК-С, инклинометрию. По данным ГГК-С производится оперативная оценка содержания железа общего. Комплексом КМВ, КС (ПС), ГК, ГГК-П решают задачу цитологического расчленения разреза, выделения нарушений и зон дробления. Методы МЭИ (МСК), КС, реже ГГК-П применяют для уточнения границ рудных интервалов, установленных по КМВ, выделения зон сульфидного обогащения, окисленных и слабомагнитных руд. Задачи выявления и изучения оруденения в околои межскважинном пространствах решают комплексом скважинной магниторазведки МЗК. По данным КГЦК (контактный способ поляризационных кривых) можно выделить минералогические типы руд и оценить размеры рудных тел по единичным пересечениям. На месторождениях магномагнетитовых руд для опоискования околоскважинного пространства широко применяют скважинные варианты ВП и ЕП.

3. Магматические титаномагнититовые месторождения Эти месторождения дают около 6% добычи железных руд. Связаны они с разновозрастными формациями основных, ультраосновных интрузивных пород складчатых областей. Наиболее крупные месторождения известны на Урале, в Карелии, на Кольском полуострове, развиты в Алтае-Саянской, Саяно-Байкальской складчатых областях, на Дальнем Востоке. Для месторождений этого типа характерны высокие магнитные и плотноетные свойства пород рудоносных массивов и связанных с ними руд. Среднее значение к основных и ультраосновных пород изменяется в пределах 8−10^-2 — 1,3 ед. СИ, средняя плотность 2,8−3,3 г/см³.В осадочных и метаморфических вмещающих толщах массивы основных и ультраосновных пород фиксируются в виде локальных аномалий различной формы и интенсивности. Приуроченность массивов к крупным разломам отражается в строении магнитных и гравитационных полей — цепочки локальных аномалий или линейные аномальные зоны. Основными методами картирования интрузивных массивов являются магниторазведка и гравиразведка.

При поисках месторождений титаномагнетитовых руд геофизическими методами изучают форму и глубинное строение рудоносных интрузий, морфологию рудных тел, глубину и зональность оруденения. Применяют комплекс из аэромагнитной и гравиметровой съемок масштаба 1:50 000 — 1:25 000, детальной наземной магнитной съемки, площадных и профильных измерений вызванной поляризации в модификациях СГ и ВЭЗ. При поисково-оценочных работах комплекс согласуют с характером исследуемого оруденения Месторождения с вкрапленными рудами типа Качканарского оконтуриваются по магнитной съемке достаточно условно, с выделением общей зоны оруденения и наиболее перспективных участков. Работы проводят в масштабе 1:5000—1:1000 в комплексе с ВЭЗ для определения мощности наносов.

На месторождениях, связанных с пластовыми интрузиями, типа Пудожгорского, Кусинского размеры рудопроявления изучают магнитной съемкой масштаба 1:10 000−1:5000. При детализации по отдельным профилям в пределах общей контурной изолинии устанавливают границы отдельных рудных тел и залежей. Для прослеживания рудных тел в продуктивной толще применима микромагнитная съемка масштаба 1:1000— 1:500, а также электроразведка методом индукции или комбинированного профилирования.

4. Месторождения апатит-магнетитовых руд При детальных работах местоположение и контуры рудных зон устанавливают по совокупности таких признаков, как аномальное магнитное поле сложной морфологии интенсивностью до 4000 нТл, локальные аномалии силы тяжести, схождение векторов Wxz, области минимумов с_к, аномалии ВП (Ено-Ковдорское, Гремяха-Вырмес). Комплекс ГИС, как правило, включает КМВ, ГК, ГГК-П, НАК, КС, ПС. Для опробования и выделения минералогических типов руд на Ковдорском месторождении применяют рентгенорадиометрический метод (РРМ).

Месторождения сидеритовых, гематитовых, бурожелезняковых руд в балансе добычи страны составляют около 8%. К ним относятся Бакальское месторождение на Урале, Ангаро-Питская группа месторождений на Енисейском кряже, месторождения Атасуйского рудного района в Казахстане, липецкие, тульские месторождения бурых железняков и многие другие. Сидеритовые и гематитовые руды слабо магнитны: к сидеритов составляет до 3 * 10^-3 ед. СИ, у гематитов до 1 * 10^-2 ед. СИ. Вмещающие породы в основном немагнитны при средней плотности 2,7 г/см³. Плотность руд высокая: 3,5 г/см³ у бакальских сидеритов, 3,5−3,8 г/см³ у гематитов нижнеангарских месторождений, 3,8—4,5 г/см³ у гематитов и магнетитовых руд Атасуйского района. Гравитационный эффект от рудных залежей находит отражение в локальных аномалиях, а по магнитному полю прослеживаются только пласты магнетитсодержащих руд. Бурожелезняковые руды не отличаются от вмещающих пород по магнитным свойствам и не всегда по плотности и редко сопровождаются характерными аномалиями.

Геофизические методы применяют при поисках месторождений и рудных залежей в ограниченных объемах на детальных этапах, но широко используют при картировании рудовмещающих и рудоконтролирующих структур для выявления локальных депрессий, их прибортовых частей, погребенного рельефа коренных пород, разрывной тектоники. Наиболее эффективны для решения этих задач электроразведка (ВЭЗ, ДЭЗ, ЭП) и сейсморазведка. В комплекс опережающих методов входят высоточная аэромагнитная съемка и гравиразведка (масштаб 1:50 000 1:25 000). В Бакальском рудном поле, например, магниторазведка применяется для картирования продуктивных отложений бакальской свиты по диабазовым дайкам и связанным с ними метаморфическим образованиям с повышенными магнитными свойствами, электроразведка — для картированиякарбонатов среди сланцев и оценки мощности рыхлых отложений. И только данные гравиразведки могут решать задачи прямых поисков, поскольку мощные сидеритовые и бурожелезняковые залежи отмечаются локальными максимумами до 2−10^-5м/с².

Комплекс ГИС включает ГК, ГГК-С, ГГК-П, НИК, ЭМК, кавернометрию, инклинометрию. По результатам ГИС локализуются в разрезе рудные зоны, расчленяются разрезы и производится их корреляция между скважинами, оценивается мощность рудных подсечений. По материалам ГГК-С оценивается содержание железа в подсечениях сидеритов (месторождение Рудничное и др.).

При поисках стратиформных месторождений атасуйского типа задача геофизических методов заключается в картировании синклинальных структур, выполненных осадочными отложениями девона — карбона; и прослеживании в их прибортовых частях кремнисто-карбонатных пород продуктивной толщи. Комплекс включает аэромагнитную съемкувысокой точности масштаба 1:25 000, гравиразведку масштаба 1:50 000, сейсморазведку MOB. Для выделения в рельефе кровли палеозойских пород локальных поднятий и определения границ коры выветривания по профилям проводятся ВЭЗ, ВЭП, КМПВ. Дальнейшая детализация связана с оценкой рудных полей в области развития пород продуктивной свиты комплексом высокоточной магнитои гравиразведки. С целью выдёления зон железо-марганцевого оруденения и отдельных рудных залежей используется метод ВН. Комплекс ГИС (ГК, КС, КМВ, ГГК-С, ГГК-П, ННК-Т) дает возможность выделять в разрезе рудные горизонты магнетитовых, гематитовых, марганцевых руд, коррелировать их между скважинами, оценивать параметры рудных подсечений — мощность, глубину, содержание полезных компонентов.

Заключение

месторождение руда магномагнетитовый запас Поиски глубокозалегающих месторождений, а также месторождений, находящихся в физико-геологической обстановке, маскирующей их наличие, представляет исключительно сложную задачу. Оценка перспектив оруденения на глубоких горизонтах особенно важна в старых рудных районах (Урал, Горная Шория, Кривбасс) где верхняя часть разреза в значительной степени изучена и вероятность открытия в ней новых месторождений невелика.

Большое значение при этом приобретает тщательное изучение структурно-геологического строения верхней части разреза и магнитных свойств слагающих разрез пород и руд. Такие исследования необходимы для исключения влияния оказываемого верхней частью разреза на магнитное поле.

Оценка прогнозных запасов отдельных месторождений и рудных узлов является конечной и наиболее ответственной задачей проводимых магниторазведочных работ. Наиболее надежно эти работы могут быть выполнены при наличии опорных разрезов, по которым тщательно изучены магнитные свойства пород и руд, а также влияние особенностей геологического строения разреза на характер магнитного поля. Для характеристики надежности выполненных оценок прогнозных запасов по отдельным аномалиям и группам аномалий их классифицируют по степени изученности детальными магниторазведочными и горнобуровыми работами, особенностям структурно-геологических позиций, характеру изучаемого поля и по результатам других геофизических методов. Для подсчета запасов используют различные аналитические методы, а также эмпирические соотношения, устанавливаемые для каждого конкретного района, связывающие те или иные особенности магнитного поля с запасами рудных залежей (характер затухания поля, запасы на единицу условного объема аномалии, соответствие контура какой-либо изодинамы контуру выходов рудного тела и др.).

1. Справочник геофизика: Т.5 (Гравиразведка).- М.: Издательство «Недра», 1968.

2. Справочник геофизика: Т.6 (Магниторазведка).- М.: Издательство «Недра», 1969.

3. «Применение гравиметровых и магнитных съемок при геологическом картировании, поисках и разведке рудных месторождений» .- М.: ВНИИ Геофизика, 1971

4. Логачев А. А., Захаров В. П. «Магниторазведка» .- Ленинград: Издательство «Недра», 1979.

5. Хесин Б. Э. «Рудная геофизика» .- М.: Издательство «Недра», 1969.