Поиск месторождений полезных ископаемых по геофизическим методам

Геофизические исследования находят широкое применение при прогнозировании и поисках “открытого” и “скрытого” оруденения. Их основу в условиях разных рудных районов и узлов составляет анализ результатов аэро- и наземных магнитометрических и гравиметрических съемок в масштабах 1:50000… 1:25000, а при изучении рудных полей и месторождений в масштабах 1:10000… 1:2000 – материалов наземных магнитометрических и электроразведочных (методы ВП, ЕП, ВЭЗ, электропрофилирования и др.) работ, иногда сейсморазведки и ядерно-физических исследований. Магнитометрические, гравиметрические, сейсморазведочные данные позволяют уточнить или расшифровать геологические структуры, обнаружить скрытые рудоносные тела, рудолокализующие структуры и выявить внутреннее строение вмещающего геологического пространства в физических полях. Все это способствует прямому прогнозу рудоносных метасоматитов и крупных рудных залежей магнетитовых, сульфидных и иных месторождений. Зоны метасоматоза с сульфидной минерализацией и рудные залежи в щелочных метасоматитах хорошо картируются методами ЕП, ВП, радиометрическими исследованиями (гамма- съемка, радиоактивный каротаж скважин и др.). Методика геофизических работ и их интерпретация излагаются в специальных курсах и поэтому здесь не рассматриваются.

Геофизические предпосылки прогнозирования и поисковые признаки отражают характер проявления физических полей, интенсивность и контрастность аномалий. Геологические объекты, создающие разноконтрастные геофизические аномалии, выходят на дневную поверхность или залегают на глубине. С увеличением глубины залегания верхней кромки рудных залежей интенсивность аномалий снижается, одновременно ослабевает их контрастность. Если аномалии и другие особенности наблюдаемых физических полей вызваны непосредственно поисковым объектом (рудным полем, месторождением, рудным телом), то такие геофизические аномалии надо рассматривать как прямые поисковые признаки (см. рис. 5-7, 20, 22, 29, 34, 37, 39,43,49, 50, 63-65).

Примерами являются геофизические поля разнообразных типов рудных месторождений, рудных полей, рудных узлов – колчеданных, медно-порфировых, сульфидных медно-никелевых, золоторудных и др. Наиболее интенсивные аномалии фиксируются над залежами магнетитовых скарновых и кварцитовых руд; радиометрические – над телами радиоактивных руд; аномалии ЕП, ВП – над сульфидными и графитовыми телами. Если в геофизических полях отражается не поисковый объект, а вмещающая его структура (геологический разрез, рудоносный интрузив, зона метасоматоза) или сопутствующий геологический признак, то выявленные аномалии рассматриваются как косвенные поисковые признаки.

Поиски скрытого оруденения геофизическими методами проводятся нередко весьма эффективно. Но необходимо помнить, что при прогнозировании и поисках слепых рудных тел и месторождений разных формационных типов, выявляемых в разных регионах, иногда обладают сходством геофизических нолей, а иногда нет. Необходимо учитывать конкретные условия залегания и возможные параметры возмущающего тела – интрузив, структура, рудная залежь, а также глубину верхней и нижней его кромки, другие данные, способствующие пониманию геологической природы аномалий и оценке их перспектив.

Немаловажное значение при прогнозировании и поисках рудных объектов имеют исследования физических полей региональных и локальных геологических структур разного ранга. Геофизические методы дают уникальную информацию, раскрывая связи явлений глубинного магматизма, метасоматизма, дианиризма и рудообразования при исследовании глобальных, региональных и локальных участков земной коры – линейных, кольцевых, дугообразных, купольных структур, инъективных магмо-флюидных рудообразующих систем. Получаемые геофизические данные позволяют направлять поисковые работы на выявление новых рудных полей, рудных месторождений и рудных залежей в перспективных геологических структурах. При этом региональные геофизические исследования позволяют более уверенно распознавать разноглубинные рудообразующие системы, разрабатывать их формационные и генетические модели и на этой основе выполнять прогнозно- поисковые работы в наиболее перспективных участках земной коры.

К техническим методам поисков относятся такие способы и приемы обнаружения полезных ископаемых, при которых горно-буровые работы приобретают самостоятельное или профилирующее значение. Горные и буровые работы используются на всех стадиях геологоразведочного процесса. Они обеспечивают опробование полезного ископаемого путем вскрытия рудных зон и рудных тел. К ним относятся, прежде всего, поверхностные горные выработки – расчистки, закопушки, шурфы и канавы. Их проходка обеспечивает создание искусственных обнажений коренных пород и руд при геологической съемке и поисках в районах с небольшой мощностью рыхлых отложений. Они же используются при изучении шлиховых и литохимических ореолов рассеяния рудных минералов и элементов, при заверке геофизических аномалий, а также для вскрытия рудных тел, их оконтуривания и опробования с целью оценки промышленных перспектив оруденения. С этими же целями в районах с большой мощностью наносов используются картировочные и структурно-поисковые скважины.

Самостоятельное значение горно-буровые работы приобретают при поисках на перспективных площадях, где геологические, геофизические и геохимические методы поисков оказываются неэффективными. Этому служат следующие примеры:

• 1) поиски керамических и слюдяных пегматитов, расположенных в кварц- полевошпатовых средах и перекрытых рыхлыми отложениями (перспективные зоны вскрываются системой магистральных канав);
• 2) поиски россыпей в долинах рек и речек, металлоносность которых предполагается по геологическим предпосылкам или установлена шлиховым опробованием (поиски проводятся шурфами и скважинами по профилям поперек речных долин);
• 3) поиски различных, в том числе скрытых, месторождений путем разбуривания благоприятных на оруденение структур или геофизических, геохимических аномалий;
• 4) поиски месторождений полезных ископаемых в закрытых районах путем систематического разбуривания геологически благоприятных площадей и структур.

Обычно технические методы поисков применяют на стадиях поисковых и оценочных работ. Горные выработки в этих случаях располагаются по поисковым линиям. Глубина их зависит от толщины рыхлого покрова и от поисковых или оценочных задач. Расстояния между поисковыми линиями определяются установленной или предполагаемой протяженностью рудных залежей, а густота расположения выработок в профилях выбирается с учетом, чтобы не пропустить промышленно значимые рудные тела, то есть минимальными их размерами (по протяженности). Применение горно-буровых работ при поисках, оценочных работах oгpaничивается их высокой стоимостью и трудоемкостью. Однако иногда в высокогорных условиях при поисках приходится проходить штольни поискового назначения со скважинами подземного бурения. В этом случае рельеф местности не позволяет выполнять поиски только буровыми скважинами из-за сложности подготовки буровых площадок.