Эффективность магниторазведки при поисках месторождений строительного сырья.
(МГУ имени ), (МГУ имени ), (МГУ имени ), (МГУ имени ), (МГУ имени )
Введение
На примере нескольких изученных объектов южной предгорной полосы Крымского полуострова показана эффективность применения магниторазведки при поисках и оконтуривании интрузивных тел среднего и кислого состава (преимущественно диоритового и дацитового состава), представляющих собой потенциальные объекты добычи гравийного сырья.
Комплекс детальных магниторазведочных работ включал наземные высокоточные съемки и измерения магнитной восприимчивости на обнажениях горных пород и по керну скважин. Такой подход позволяет не только оконтурить интрузивные тела, но, в ряде случаев, и перейти к объемным реконструкциям потенциальных промышленных месторождений. В докладе приведен пример сравнения подсчетных контуров минеральных запасов потенциального месторождения гравийного сырья по материалам бурения и магниторазведки.
Показана высокая экономическая эффективность детальной высокоточной магниторазведки для поиска и оконтуривания интрузивных тел и даек гранодиоритового и диоритового состава. Даны рекомендации по массовому применению магнитометрического метода для поиска неглубоко залегающих месторождений гравийного сырья диоритового и дацитового состава, имеющих высокую контрастность магнитных свойств по сравнению с вмещающими их породами.
Методика исследования
|
Рисунок 1 Приблизительное расположение объектов работ |
В комплексе работ по поискам и оконтуриванию даек и интрузивных тел диоритового и дацитового состава для использования в качестве источников строительного сырья (гравия повышенной прочности) выполнена магнитометрическая съемка масштабов от 1:20 000 до 1:2 000 на нескольких объектах в южной части Крымского полуострова (рисунок 1). Все работы сопровождались измерением магнитных свойств на обнажениях с накоплением значительной выборки образцов горных пород.
На объекте 1 (рисунок 2) была выполнена магнитометрическая съемка в масштабе 1:10 000 для обнаружения наиболее перспективных зон, на которых произведена детализация в масштабе 1:2 500 (рис. 2). Объект работ располагается в зоне активной антропогенной деятельности вокруг населенного пункта этим объясняется сложная вогнутая форма участка работ. По этой же причине, на этапе первичной обработки, произведена ручная фильтрация аномалий магнитного поля - удаление значений, обусловленных техногенными факторами (заборами, ЛЭП, трубопроводами и д. р.). По представленной карте выделена область скопления неглубоко залегающих изучаемых аномалообразующих объектов, сконцентрированных в южной части участка. Можно отметить также значительную аномалию, расположенную на юго-востоке участка, однако более глубокое залегание ее источника, приходящегося к тому же на окраину деревни, относит ее к разряду слабоперспективных для добычи искомых строительных материалов.
|
Рисунок 2 Карта аномального магнитного поля масштаба 1:10 000 на участке 1 |
|
Рисунок 3 Сводная гистограмма магнитной восприимчивости, участок 1 |
На обнажениях горных пород, произведены измерения магнитных свойств. Кроме того, измерения проводились на значительном количестве отдельных камней в изобилии находящихся на полях. Это дало информацию о скальных породах, расположенных на небольшой глубине, что правомерно ввиду выположенного рельефа в местах отбора образцов. Слабомагнитные разности горных пород преимущественно представлены почвенным слоем и вмещающими породами: известняками, песчаниками и др., однако часть этих измерений приходится на немагнитную фракцию диоритов, измеренных в точке К-2. Интервал значений в 350 и 650 Ч10-5 едСИ, достоверно сопоставляется с образцами приконтактовой и неизмененной частей интрузивных тел. (Рисунок 3)
|
Рисунок4 Карта аномального магнитного поля масштаба 1:2 500 на детализационном участке (участок 1) |
По результатам детализационных работ (рисунок 4) выявлено значительное количество магнитных аномалий, обусловленных неглубоко расположенными интрузивными телами. Более точная оценка их параметров произведена по пяти интерпретационным профилям. Подбор двумерных моделей в программном пакете Oasis montaj компании Geosoft. В результате подбора установлено, что практически все тела залегают на глубинах 5-10 метров и их пространственные границы приблизительно соответствуют изолинии в 100 нТл. На основании этих расчетов общая площадь распространения интрузивных тел неглубокого залегания на участке детализации составляет около 70 000 кв. метров.
На втором участке выполнена магнитометрическая съемка в масштабе 1:2 000 (рис. 5) для картирования зоны распространения интрузивных тел диоритов. По положительным аномалиям магнитного поля выделены зоны развития сильномагнитных интрузивных пород (1 и 2), слабомагнитных или погребенных (3) и предположительных разломных смещений (4) по нарушению структуры поля.
Измерения магнитной восприимчивости произведено на 16 обнажениях.
| ||
Рисунок 5 Карта аномального магнитного поля масштаба 1:2 000 на участке 2
|
Скальные горные породы, встречающиеся в обнажениях в районе работ по магнитным свойствам разделены на две группы:
- Магнитные, с магнитной восприимчивостью от 500 до 2000 Ч10-5 ед СИ, обнаружены в точках К-02, К-03, К-09, К-14, К-15. Области развития подобных горных пород (?диориты?) надежно картируются интенсивными положительными аномалиями магнитного поля. Немагнитные (магнитная восприимчивость 30-40 Ч10-5 ед СИ) в поле никак не выражаются, либо неявно прослеживаются по областям спокойного поля. Приконтактовые зоны (магнитная восприимчивость в пределах метра обнажения изменяется от 01.01.01 Ч10-5 ед СИ) зафиксированы в точках К-05, К-06, К-08 и, в какой-то степени, в К-07, где магнитные породы представлены отдельными валунами в составе немагнитных разрушенных пород. В магнитном поле подобные зоны не имеют четкой структуры.
Следует отметить, что значительное количество измерений слабомагнитных горных пород произведено на скальных выступах, визуально неотличимых от аналогичных им магнитных. Так, например, точки К-11 и К-12, расположенные на продолжении зоны 2.1 (рис. 5) приходятся на выход интрузивного тела перспективного к разработке, но абсолютно немагнитного. Предположительным выводом, сделанным по сопоставлению результатов магнитной съемки и каппаметрических маршрутов, можно считать то, что реальный объем материала, доступного к разработке может быть несколько больше определяемого по данным магниторазведки.
Следует отметить, что значительное количество измерений слабомагнитных горных пород произведено на скальных выступах, визуально неотличимых от аналогичных им магнитных. Так, например, точки К-11 и К-12, расположенные на продолжении зоны 2.1 (рис. 5) приходятся на выход интрузивного тела перспективного к разработке, но абсолютно немагнитного. Предположительным выводом, сделанным по сопоставлению результатов магнитной съемки и каппаметрических маршрутов, можно считать то, что реальный объем материала, доступного к разработке может быть несколько больше определяемого по данным магниторазведки.
|
Рисунок 7 Карта аномального магнитного поля масштаба 1:2 000, участок 3 |
На участке 3 произведена магнитометрическая съемка масштаба 1:20 000, с детализацией до 1:2 000 с целью обнаружения и картирования контура интрузивного тела (рисунок 7). Впоследствии участок был разбурен, построены геологические разрезы и обозначен контур запасов по категории С1. В целом, определенные контуры достаточно хорошо совпадают, кроме юго-восточной части площади, где запасы по С1 почти на 100 метров превышают контур сильномагнитного тела.
|
Рисунок 8 Сводная гистограмма магнитной восприимчивости на обнажениях и керне скважин, участок 3 |
Результаты измерений магнитной восприимчивости на обнажениях и керне скважин свидетельствуют о существенной неоднородности магнитных свойств: практически половина всех измеренных значений не превышает 50Ч10-5 ед СИ (при том, что измерения на вмещающих породах составляют ничтожную часть от общего числа, остальная часть измерений принадлежит более магнитным породам – от 200 до 1000Ч10-5 ед СИ. Установление закономерностей изменения магнитных свойств по глубине оказалось невозможным – при хранении нарушен порядок раскладки керна. Однако в разрезе очевидно присутствуют достаточно большое количество тонких горизонтальных слоев, определяемых по магнитным свойствам и неразличимых визуально - на многих сплошных фрагментах керна свойства меняются на два порядка. Следовательно, интегральную намагниченность тела следует вычислять по осредненным величинам магнитной восприимчивости. Юго-восточный участок, где запасы по С1 не подтверждаются контуром сильномагнитного тела, состоит, по-видимому, целиком из немагнитной фракции диоритов.
Рисунок 9 Аномальное магнитное поле на участке 4 |
|
Рисунок 10 Сводная гистограмма магнитной восприимчивости на участке 4 |
Участок 4 (рисунок 9) был обследован на наличие диоритов или дацитов в масштабе 1:20 000. По информации из фондов на этой территории должен располагаться массив дацитов. Однако аномальное магнитное поле на площади работ практически не менялось (амплитуда изменений составила не более 15 нТл).
Результаты каппаметрических измерений (рис. 10) также не выявили наличия магнитных пород (максимальные значения магнитной восприимчивости не превышали 25Ч10-5 ед СИ). Была предпринята классификация магнитного поля по его дисперсии, однако она тоже не принесла надежных результатов. Проведенное впоследствии бурение подтвердило отсутствие на этом участке массива, перспективного для добычи строительного сырья.
Выводы
Обобщая опыт, полученный в ходе проведенных работ, стоит отметить значительную эффективность применения магниторазведки при поисках диоритовых интрузивных массивов, позволяющую локализовать тела и обойтись значительно меньшим числом скважин. Следует отметить существенную изменчивость свойств диоритов в рассматриваемом регионе – от сильномагнитных до совершенно немагнитных. При этом объемы, определенные по данным магнитометрии, как правило меньше, чем по данным бурения, что следует учитывать при составлении проектов добычи строительного сырья.
