Обобщен опыт использования геофизических методов при разведке рудных месторождений и дан научный прогноз их развития на основе системного подхода. Рассмотрена методология комплексирования геофизических методов при разведке, охарактеризованы применяемые методы и оценены их геологические возможности, обоснованы типовые комплексы геофизических методов, требования к формированию этих комплексов.
Для геофизиков и геологов, занимающихся разведкой рудных месторождений. Полезна научным работникам и студентам геологоразведочных вузов и факультетов. . 1804050000-153 62 ц ББК ^
ВВЕДЕНИЕ
В свете решений XXVII съезда КПСС перед геологической службой СССР поставлены ответственные задачи по обеспечению народного хозяйства страны минеральным сырьем. Их решение осуществляется в сложных геологических и географических условиях, когда поиски и разведку приходится вести в старых районах на больших глубинах, а в новых — в условиях труднодоступной местности Сибири, Севера и Дальнего Востока. Поэтому все большую роль играют геофизические методы поисков и разведки как наиболее глубинные, мобильные и экономичные виды геологоразведочных работ.
В настоящей работе рассмотрены главным образом вопросы методологии, методики и техники, эффективности геофизических работ при разведке рудных месторождений. Связано это с тем, что применение геофизических методов при региональном геологическом изучении, геологическом картировании и поисках рудных месторождений за последние 10—15 лет широко освещено в литературе. Особенности же использования этих методов при разведке описаны очень и очень слабо, в основном в отдельных статьях, докладах и выступлениях. Работы, охватывающей все многообразие проблем геофизической разведки месторождений, практически ни у нас, ни за рубежом сегодня нет. Это в то время, когда разведка уходит на все большие глубины, когда постоянно повышаются требования к полноте и достоверности геологического изучения месторождений и к качеству подсчета запасов. Наряду с этим нужно помнить, что разведочные работы наиболее трудоемкие и дорогие и поэтому особенно остро стоит вопрос об их экономичности, эффективности влияния тех или других видов работ, в том числе и геофизических, на экономику всего геологоразведочного процесса.
Авторы сделали попытку обобщить методический опыт, накопленный на рудных месторождениях различных типов и в разных районах, с использованием информационного обеспечения, основывающегося на создании объемных физико-геологических моделей. Задача эта оказалась трудной в связи с многообразием подходов к ее решению, разными уровнями выполнения работ, отсутствием должной полноты исследований по всему кругу методических вопросов на одном месторождении и даже по одному рудному полю и району. Нередко приемы, хорошо отработанные на одних месторождениях, не опробованы на других. Извлечь полезные крупицы опыта по каждому из большого числа месторождений оказалось весьма сложно и авторы далеки от мысли, что ими использовано все полезное в этой области. В качестве основы взят опыт работ, накопленный на Рудном Алтае, дополненный примерами из других районов.
Сложность выполненной работы связана еще и с тем, что при разведке рудных месторождений применяются геофизические ме-
з
тоды четырех технологических групп — наземные, скважинные, шахтные и методы каротажа. Определить их роль и место в комплексе помог системный подход, методология которого в области рудной геофизики разработана в МГРИ В. В. Бредовым. В его основе лежит использование физико-геологического моделирования объектов изучения, принципов внешнего и внутреннего комплексирования геофизических методов, трех уровней комплек-сирования (подсистема, типовой комплекс, рациональный комплекс), формирование информационных потоков в разрезе стадий и отдельных методов. Впервые в работе описана функциональная схема внутреннего и внешнего комплексирования, определены основные внутренние комплексы для каждой стадии разведки, указана их направленность.
В работе сделана попытка уточнить понятие о рудных объектах, исходя из существования определенных геологических границ и вещественного состава рудных формаций, продуктивных горизонтов и рудных залежей и учитывая специфику их отражения в характеристиках физических параметров и физических полях, геолого-экономическую сущность объектов. Ведь рудное тело, как правило, не имеет четко выраженных геологических границ; его границы определяются требованиями промышленности, т. е. промышленными кондициями на тот или иной металл в определенный этап разработки месторождения. Меняется время, меняются и кондиции. Сам процесс геофизических работ при разведке следует рассматривать дифференцированно, в разрезе ее стадий. Прошло то время, когда все геофизические работы оценивались интегрально, а проще сказать безлико, без привязки к определенной стадии разведки. Каждая стадия имеет свои требования, хотя пока и не твердо определенные, и вопросы комплексирования, методики и техники разведочных геофизических работ должны рассматриваться в разрезе стадий, привязываться к решению конкретных геологических задач выбранной стадии.
В работе обосновывается необходимость дальнейшего развития разведочных наземных геофизических съемок. Во многих районах сложилась практика, когда наземные геофизические съемки завершаются где-то на уровне съемок масштабов 1:10 000—1:5000. Более детальные съемки применяются очень редко, в связи с чем многие вводимые в разведку и эксплуатацию месторождения не имеют, к сожалению, детальной геофизической основы и восполнить этот пробел в дальнейшем очень трудно или невозможно; первичные геофизические поля и их геологическая информация оказываются безвозвратно потерянными. Поэтому нужно более четко определить, какая геофизическая основа должна предварять каждую стадию разведки и эксплуатацию. Особое внимание обращено на развитие , микрогеофизических съемок, исследующих микроструктуру геофи- .1 зических полей и отражение в ней локальных геологических эле- | ментов. Такие съемки могут помочь при изучении внутреннего строения рудоперспективных структур, рудных зон и отдельных 1 рудных залежей, а также выявить слабые прямые или косвенные
эффекты скрытых, в том числе глубокозалегающих объектов [8].
Важная роль при разведочных работах отведена методам сква-жинной и шахтной геофизики, получившим развитие благодаря усилиям коллективов ВИТРа, ВИРГа, КазВИРГа, ЦНИГРИ и многих других производственных и научных учреждений страны. Несмотря на небольшой срок разработки и становления (около 20 лет) эти методы стали непременной составной частью разведочных комплексов на многих типах месторождений и особенно на месторождениях сульфидных, магнетитовых, рудно-кварцевых. В комплексе каротажных работ отмечено развитие работ ядерно-физическими методами (ВИРГ, ВНИИЯГГ, КазВИРГ и др.), в первую очередь, ядерно-физического опробования руд в естественных условиях, ставящего опробовательские работы на новый качественный уровень.
В работе нашло также отражение состояние автоматизированной обработки и интерпретации геофизических материалов, полученных при разведочных работах. За основу при описании информационного обеспечения разведочных геофизических работ взят опыт ПГО «ВостКазгеология» (В. Д. Борцов, И. П. Протасьев и др.) и КазВИРГа (Л. Е. Подгорная, Л. Н. Морозов и др.).
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение. В. В. Бредовой, В. Д. Борцов ...................................................................... 3
1. Методология комплексирования геофизических методов на стадиях разведки. В. В. Бродовой ....................................................................................................... 6
1.1. Системно-структурный подход в геофизической разведке............................... 6
1.2. Внутреннее и внешнее комплексирование .......................................................... 10
1.3. Обобщенная система геофизических работ в рудных провинциях. Место
и роль разведочных работ в системе ............................................................................ 24
1.4. Уровни комплексирования разведочных геофизических работ. Подсистемы, типовые комплексы, рациональные комплексы ................................................ 34
2. Физико-геологическое моделирование рудных месторождений и залежей...... 42
2.1. Основы физико-геологического моделирования. В. В. Бродовой, В. Д. Борцов .......................................................................................................................................... 42
2.2. Физико-геологические модели месторождений и залежей меди, свинца
и цинка ................................................................................................................................. 52
2.2.1. Физико-геологические модели полиметаллических месторождений
и залежей .................................................................................................................... 52
2.2.1.1. Физико-геологические модели полиметаллических месторождений и залежей (обобщенные). В. В. Бродовой ............................................. 52
2.2.1.2. Физико-геологическая модель Иртышского медно-полиметал-лического месторождения. В. Д. Толстобров ................................................ 58
2.2.1.3. Физико-геологические модели колчеданно-полиметаллических месторождений Зыряновского рудного района. Д. В. Титов .................... 72
2.2.2. Физико-геологические модели колчеданных месторождений и залежей меди. В. В. Бродовой ............................................................................... 84
2.3. Физико-геологические модели контактово-метасоматических месторождений и залежей железа (магнетитовых). В. В. Бродовой .................................... 106
2.4. Физико-геологические модели золотосульфидных месторождений.
В. Д. Борцов ........................................................................................................................ 112
3. Геофизические методы при разведке рудных месторождений........................ 136
3.1. Наземные методы геофизической разведки. В. В. Бродовой ......................... 137
3.2. Скважинные и шахтно-рудничные геофизические работы. В. В. Бродовой, Л. Е. Подгорная .................................................................................................... 151
3.3. Каротаж рудных скважин. В. В. Бродовой ......................................................... 181
4. Информационное обеспечение геофизических работ.В. Д. Борцов................... 198
4.1. Геолого-геофизическая информация разведочных работ, структура и состав информационного обеспечения ......................................................................... 198
4.2. Организация автоматизированной системы построения физико-геологических моделей с помощью ЭВМ .................................................................................... 206
4.3. Технология информационной системы ................................................................ 219
5. Типовые комплексы геофизической разведки месторождений железа.
В. В. Бродовой .................................................................................................................... 224
Контактово-метасоматические месторождения железа ......................................... 224
6. Типовые комплексы геофизической разведки месторождений меди, свинца
и цинка. В. В. Бродовой ................................................................................................... 240
6.1. Месторождения колчеданных руд цветных металлов ..................................... 240
6.2. Полиметаллические месторождения .................................................................... 262
7. Типовые комплексы геофизических методов при разведке золотосульфидных месторождений. В. Д. Борцов ........................................................................ 265
295
8. Основные условия и требования к формированию рациональных комплексов геофизической разведки ..................................................................................... 268
8.1. Основные требования горно-рудной промышленности к разведке месторождений в разрезе стадий. Л. Е. Подгорная ............................................................ 268
8.2. Принципы формирования рациональных комплексов геофизической разведки. В. В. Бредовой ....................................................................................................... 270
8.3. Особенности комплексирования геофизических методов на основе физико-геологического моделирования. В. В. Бродовой, В. Д. Борцов .............. 274
8.4. Примеры формирования рациональных комплексов разведки месторождений. Д. В. Титов ..................................................................................................... 278
9. Экономическая эффективность и организация геофизической разведки....... 285
9.1. Экономическая эффективность применения геофизических методов.
Л. Е. Подгорная, Д. В. Титов ......................................................................................... 285
9.2. Организация геофизической разведки. Л. Е. Подгорная................................-. 291
Список литературы ........................................................................................................... 293
Цена: 300руб.
