Лекция 18. Ядерная геофизика
5.3 Примеры использования ядерно-физических методов
На рисунке 5.10 показан пример использования геологической и радиометрической документации для оперативного решения поисково-разведочных задач.
Рисунок 5.10 – Пример геологи-ческой (а) и радиометрической (б) документации канавы: 1 – почвенный слой, 2 – вмещающая порода, 3 – зона дробления, 4 – точки измерений и мощность экспозиционой дозы γ-излучения, 5 – линия радиометрического опробования
Для того чтобы не загромаждать зарисовку горной выработки записями результатов измерений, заготавливается лист кальки. На ней тушью вычерчивается контур зарисовки с наиболее сущест-венными элементами: контактами пород, жилами, зонами дробления, минерали-зованными трещинами и т. д. На кальке, совмещенной с зарисовкой, отмечаются точки измерений радиоактивности в пА/кг. Дальнейшая обработки зависит от характера распределения радиоактивности и геологического характера вскрытых выработкой пород. Если участки повышенной радиоактивности не имеют четко выраженных границ и явной приуроченности к геологическим элементам, на кальке проводятся изолинии. Выбор интервалов между изолиниями часто носит условный характер, обычно через 1 пА/кг с обязательным выделением «фоновой» изолинии.
На рисунке 5.11 приведены результаты шпуровой съемки на одном из аномальных участков, выявленных при геолого-радиометрических маршрутах масштаба 1:25 000. Участок покрыт наносами мощностью от 0,3-0,5 до 1м.
Рисунок 5.11 – Результаты шпуровой гамма-съемки: 1 – граниты, 2 – биотитовые гнейсы, 3 – пегматиты, 4 – номер профиля и кривая распределения мощности дозы γ-излучения по профилю, 5 – проверочные канавы, 6 – предпо-лагаемые контуры пород
На площади около 3км2 была проведена шпуровая гамма-съемка по сети 200×5м с детализацией выявленных аномалий по сети 25×5 - 25×2м. При вскрытии аномалий канавами было установлено, что они обусловлены пегматитовыми жилами с редкоземельной минерализацией и ториевыми минералами. Оруденение отмечается и во вмещающих породах, которые в области контакта пегматизированы и окварцованы. Макро-скопически оруденение не выделяется. Месторождения, связанные с пегматитами, характеризуются, как правило, четкими аномалиями смешанной природы радио-активности.
На рисунке 5.12 приведен пример построения карты изоконцентрат мышьяка и золота по данным использования РР-съемки в деллювиальных отложениях по данным спектрометрии.
Рисунок 5.12 - Карты изоконцентрат мышьяка по данным РР-съемки и золота в делювиальных отложениях по данным спектрозолотометрии (черной заливкой показаны известные кварцевые жилы с минерализацией), (по А. П. Очкура)
Рисунок 5.13 иллюстрирует возможности рентгенорадиометрического метода при проведении детальных поисков. Исследования проводилсь с аппаратурой БРА-6 на фланге одного из оловорудных месторождений Приморского края. Месторождение относится к жильному типу гидротермальных месторождений касситерито-силикатно-сульфидной формации.
Рисунок 5.13 – Пример рентгено-радиометрической съемки на свинец, медь, цинк и олово по профилю оловорудного месторождения: 1 – алевролиты, 2 – конг-ломераты, 3 – рудное тело
В геологическом строении принимают участие породы мелового возраста, представленные песчаниками, алевро-литами и конгломератами. Рудные тела представляют собой серию сближенных согласно залегающих жил, средней мощностью порядка 0,5м. Руда содержит промышленные концентрации олова, свинца, меди и цинка. Мощность элювиально-делювиальных отло-жений составляет 0,7-1,0м. Рентгенорадио-метрическая съемка на олово, свинец и сумму меди и цинка проводилась в масштабе 1:5000 по сети 50×5м. профили были проложены вкрест простирания рудных тел. Измерения проводились с прибором БРА-6 в закопушках глубиной 25-30см, которая обеспечивала опробование представительного горизонта. Условия измерений те же, что и при опробовании керна. Время измерения на точке на один элемент составляло 2-5мин. Порого чувствительности метода при измерениях в закопушках и пробах примерно одинакови составлял около 0,005-0,01%.
На рисунке 5.14 представлены результаты РР-съемки на ниобий. Несмотря на слабую интенсивность аномалий, контуры их все же совпадают с проекцией кимберлитового тела на дневную поверхность. Положительные результаты получены лишь для ниобия, по остальным элементам картина маловыразительная и практически неинтерпретируемая.
Рисунок 5.14 – График содержания ниобия в рыхлых отложениях по данным РР-съемки: 1 – юрские песчаники, 2 – кимберлиты, 3 – карбонатные породы
На рисунке 5.15 показан пример выделения золотосодержащих жил по ореолам элементов-спутников золота – серебра и мышьяка.
Рисунок 5.15 – Результаты определения содержания серебра и мышьяка в рыхлых отложениях на золоторудном месторождении: 1 – элювиально-делювиальные отложения, 2 – сланцы, 3 – золото-кварцевые жилы
На рисунке изображен геологический разрез по профилю, проложенному вкрест простирания рудных тел, и результаты рентгенорадио-метрического опробования с аппаратурой БРА-6 элювиально-делювиальных отложений. Из рисунка видно, что рудные жилы более или менее выделяются аномальными концент-рациями серебра и однозначно – очень контрастными аномалиями содержаний мышьяка.
На рисунке 5.16 приведен пример диаграмм РРК скважины скарнового медно-молибденового месторождения, иллюстрирующий возможность одновременного определения в рудах меди и молибдена способом спектральной интенсивности.
Рисунок 5.16 – Результаты РРК по скважине медно-молибденового месторождения: I – глубина, м, II – геологическая колонка, III – выход керна, %, IV и VI – соответственно содержание меди и молибдена по данным химических анализов керновых проб, %, V и VII – диаграммы Nx, имп./сек, соответственно на медь и молитбден; 1 – туфы, 2 – песчаники, 3 – скарны, 4 – диориты
На рисунке 5.17 приведены результаты определения корреляционной связи в барит-полиметаллических рудах в порошковых пробах между содержаниями цинка (а), свинца (б), меди (в) по данным химического анализа и величиной спектрального отношения (η).
а)
б)
в)
Рисунок 5.17 - Корреляционные связи между содержаниями цинка (а), свинца (б), меди (в) по данным химического анализа и величиной спектрального отношения (η), (по А. Графу)
На рисунке 5.18 приведены результаты РРК по скважине полиметаллического месторождения.
Рисунок 5.18 - Результаты РРК по скважине полиметаллического месторождения: I - глубина, м, II - геологическая колонка, III - выход керна, %, IV - содержание свинца и цинка по керну, %, V - диаграммы РРК на цинка (а) и свинец (б) с аппаратурой «Минерал-5», источник кадмий-109, VI - диаграммы РРК с аппаратурой ГКС-1Н, источник селен-75, VII - диаграммы РРК на свинец с аппаратурой «Минерал-5», источник кобальт - 57; 1 - известняки, 2 - андезиты, 3 - скарны, 4 - гранодиорит-порфиры
Основные порталы (построено редакторами)