АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................................... 5
1 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ............................................................................... 7
1.1 Геологическое строение Верхнеленинградского рудного узла ........................... 7
1.2 Светлинское рудное поле .................................................................................... 10
1.3 Геологическое строение рудопроявления Ясное ................................................ 11
2 РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ РАБОТ ........................................ 14
2.1 Результаты наземных геофизических работ на Верхнесветлинском участке ... 14
2.2 Результаты детальных наземных геофизических работ на участке Ясный ....... 16
3 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ МЕТОДА ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ 21
3.1 Вызванная поляризация во временной и частотной области .................................. 21
3.2 Методы анализа временных и частотных характеристик ВП ................................. 23
3.2.1 Дифференциальная поляризуемость................................................................. 23
3.2.2 Дебаевская декомпозиция ................................................................................. 23
3.2.3 Модель Коул-Коул ............................................................................................ 23
3.3 Механизмы возникновения вызванной поляризации ............................................. 24
3.3.1 Поляризуемость ионопроводящих пород ......................................................... 24
3.3.2 Поляризация Максвелла-Вагнера ..................................................................... 27
3.3.3 Поляризация электронопроводящих пород ...................................................... 27
3.4 Вызванная поляризация пород с включениями электронопроводящих минералов 28
3.4.1 Стационарная поляризуемость ......................................................................... 28
3.4.2 Время релаксации .............................................................................................. 32
4 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ...................................................................................... 33
4.1 Эталонная коллекция образцов ................................................................................ 33
4.2 Минералого-петрографическая характеристика образцов...................................... 34
4.2.1 Группа габбро-долеритов .................................................................................. 34
4.2.2 Группа карбонатных пород ............................................................................... 39
4.3 Оценка петрофизических свойств............................................................................ 43
4.3.1 Плотностные свойства....................................................................................... 43
4.3.2 Магнитные свойства .......................................................................................... 43
4.3.3 Электрические свойства .................................................................................... 44
4.4 Рентгеновская компьютерная томография .............................................................. 45
5 РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТ И ОБСУЖДЕНИЕ .................................................................... 52
5.1 Параметрические измерения и изучение ВХ-ВП пород в пределах основной
золотоносной зоны рудопроявления Ясное................................................................... 52
5.2 Сопоставление РВР, восстановленных по результатам полевых и лабораторных
измерений ВП ................................................................................................................. 54
5.3 Сопоставление теоретических и экспериментальных зависимостей стационарной
поляризуемости от объемного содержания электронопроводящих минералов .......... 55
5.4 Сопоставление теоретических и экспериментальных распределений времен
релаксации ...................................................................................................................... 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................................. 65
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .................................................................................................. 66
В последние годы актуальной задачей горно-добывающего комплекса страны
является восполнение золоторудных запасов минерально-сырьевой базы.
Месторождения золото-сульфидно-кварцевой формации — один из самых значимых
геолого-промышленных типов месторождений золота. Ореолы гидротермально-
метасоматически измененных пород, представленные зонами березитизации и
лиственитизации являются основными поисковыми признаками тел золоторудных
месторождений [17]. В связи с этим важной задачей представляются поиски и
картирование измененных пород, связанных с перекрытыми рудными телами.
Околорудные изменения материнских пород на месторождениях
гидротермально-метасоматического происхождения ведут к росту концентрации
включений электронопроводящих минералов. При этом поляризуемость
преобразованных пород оказывается выше, чем неизмененных. Это позволяет
картировать данные породы методом ВП. Таким образом, поиски вкрапленных руд
являются одной из основных задач метода ВП [29].
Стандартный подходом в методе ВП является измерение спада вторичного
электрического поля в определенный момент времени или сдвига фазы тока в приемной
и питающей линии на определенной частоте. Измерения выполняются в «узком»
временном и частотном диапазоне. При этом тела, представленные породами разного
минерального состава (сульфидизированные и графитизированные породы), могут
создавать одинаковые по интенсивности аномалии поляризуемости или сдвига фазы. В
этих ситуациях «стандартного» способа анализа данных ВП недостаточно —
необходимо провести разбраковку выделенных аномалий поляризуемости. Для этого
используется спектральный подход к анализу данных ВП, основанный на изучении
частотных или временных характеристик ВП [29]. Метод спектральной ВП (СВП) —
измерения в широком частотном или временном диапазоне.
Метод СВП способен решать задачи разделения пород по: 1) текстурно-
структурным особенностям (выделение вкрапленных и прожилковых руд [13, 32]); 2)
составу рудных минералов (разделение графитизированных и сульфидизированных
пород [32, 39]); 3) вещественному составу (разделение пород, различающихся
интенсивностью гидротермально-метасоматического изменения [27]). Таким образом,
спектральный подход к анализу данных ВП позволяет получить дополнительную
информацию о структурно-текстурных особенностях строения пород и их вещественном составе [29].
Рудопроявление Ясное – объект исследований - расположено в пределах
Светлинской площади Верхнеленинградского золоторудного узла полуострова Таймыр.
Оно представлено золото-сульфидно-кварцевыми рудами в углеродистых вулканогенно-
карбонатно-терригенных формациях позднего докембрия. Золотоносные зоны
приурочены к ореолам березитизации пород.
Актуальность темы исследования. П-ов Таймыр и арктические острова – новый
потенциально крупный золотоносный регион российской Арктики, в пределах которого
разворачиваются поисковые работы.
Цель работы — дать оценку применимости метода СВП для поиска
месторождений золото-сульфидно-кварцевой формации в углеродистых вулканогенно-
карбонатно-терригенных формациях позднего докембрия Верхнеленинградского
потенциального рудного узла (п-ов Таймыр).
Для выполнения поставленной цели выдвинуты следующие задачи:
1. Анализ и обобщение геолого-геофизических данных в пределах рудопроявления Ясное;
2. Минералого-петрографическая характеристика образцов петрофизической коллекции
3. Определение петрофизических свойств образцов коллекции;
4. Количественная характеристика рудной минерализации на основе метода
рентгеновской компьютерной томографии;
5. Лабораторные измерения СВП образцов коллекции во временной области;
6. Сопоставление распределений времен релаксации (РВР), восстановленных
по данным (1) полевых измерений СВП, (2) лабораторных измерений СВП, (3)
рентгеновской компьютерной томографии.
Научная новизна и практическая значимость работы. Результаты
исследований могут быть использованы при поисках и картировании золоторудных
месторождений золото-сульфидно-кварцевой формации, являющихся объектами-
аналогами исследуемого рудопроявления золота Ясное.
Благодарность. Автор благодарит ресурсный центр "Рентгенодифракционные
методы исследования" СПбГУ за выполненные микротомографические исследования
образцов методом компьютерной томографии, а также научного руководителя за
всестороннюю поддержку и помощь оказанную при написании данной работы.
В рамках работы выполнены лабораторные исследования СВП эталонной коллекции образцов горных пород рудопроявления Ясное.
При сопоставлении РВР, восстановленных по данным ВП ( //р) и по данным КТ ( ^со1е) для части образцов получено соответствие РВР, подтверждающее теоретические зависимости. Выявлены несоответствия РВР, обусловленные: 1) пассивацией зерен пирита карбонатными рубашками, установленной по данным петрографии; 2) нелинейностью процессов ВП; 3) неприменимостью для низкопористых образцов связей параметров ВП, установленных для гранулярных моделей (для описания ВП таких пород лучше подходят капиллярные модели).
При сопоставлении стационарной поляризуемости образцов с теоретическими зависимостями М“^(^) установлено, что стационарная поляризуемость зависит от объёмного содержания электронопроводящих минералов, их формы и ориентации относительно направления поляризующего поля.
РВР пород, восстановленных по результатам полевых и лабораторных измерений имеют схожую форму и сопоставимые времена релаксации, отвечающих пикам. Несмотря на установленные различия, выполненная дифференциация пород по типу распределения сульфидов в породах, их составу и степени изменения находится в хорошем соответствии с геологическим описанием канав, керна поисковых скважин и лабораторными измерениями. Таким образом, метод СВП обладает высокой эффективностью для поисково-картировочных целей на золоторудных месторождениях золото-сульфидно-кварцевой формации, являющихся объектами-аналогами исследованного рудопроявления в районе Верхнеленинградского золоторудного узла п- ова Таймыр.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
