Тема: ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПРИ ПОИСКЕ КОЛЧЕДАННЫХ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ РУД УРАЛА НА ПРИМЕРЕ УЧАСТКА УТКИНСКИЙ (КРАСНОУРАЛЬСКИЙ РАЙОН СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ)

Медь – это металл, который используется человеком ещё с глубокой древности.
По уровню потребления она занимает третье место. Её свойства весьма разнообразны:
она обладает высокой электро- и теплопроводностью, коррозионной стойкостью,
хорошей обрабатываемостью под давлением, а также способностью образовывать
востребованные промышленные сплавы с цинком, алюминием, никелем, железом и др.[1]
Основным источником меди являются колчеданные месторождения.
Колчеданными месторождениями называются залежи сернистых (сульфидных)
соединений металлов в недрах Земли, имеющие промышленное значение. К данным
месторождениям приурочены руды, которые сложены преимущественно сульфидами
железа. Руды этих месторождений являются важным сырьевым источником меди,
цинка, свинца, серы, барита, золота, серебра, редких и рассеянных элементов[12].
Колчеданные месторождения, распространенные на всех континентах,
формировались с позднего архея и до настоящего времени.
Представления о генезисе этих месторождений менялись по мере их изучения.
Изначально существовала гидротермальная теория рудообразования колчеданных
месторождений, согласно которой данные месторождения рассмотрены как
гидротермально-метасоматические образования, связанные с орогенными
гранитоидными интрузиями и посторогенными малыми интрузиями. Некоторые
исследователи связывали образование колчеданных месторождений с гипотезой
рудных магм, т.е. как следствие инъекции сульфидного расплава.
Большой вклад в познание геологии сульфидных колчеданных месторождений и
их генезиса внёс Александр Николаевич Заварицкий – профессор кафедры рудных
месторождений и петрографии Ленинградского горного института, а также автор
работы в трѐх томах о горе Магнитной, принесшей ему мировую известность [4]. В
1936 году А.Н. Заварицкий выдвинул гипотезу, согласно которой вулканические очаги
являются источником рудоносных гидротермальных растворов. Концепция связи
колчеданных месторождений с вулканизмом и гидротермально-осадочного генезиса
колчеданных руд получила дальнейшее развитие в работах Б.И.Вейц (1953г.),
Т.Ватанабе (1956г.), К.Офтедаля(1958г.), В.И.Смирнова (1959г.) и др. [27]
По литературным данным, в мире известно более 1300 месторождений
различных типов, в которых заключено около 1,5 млрд. т меди. Россия обладает около
15% разведанных запасов, занимая 9-е место в мире. Основные запасы меди размещены
на Урале, в Западной Сибири, Прибайкалье [1].
Крупные месторождения медно-колчеданных руд являются основой
минерально-сырьевой базы металлургической промышленности России, поставляя в
первую очередь медь и цинк, а также такие металлы как свинец, золото, серебро и т.д.
В связи с всё более возрастающими потребностями промышленной отрасли России
особенно остро стоит вопрос поисков новых крупных месторождений и увеличение
запасов известных.
На одном из колчеданных месторождений Южного Урала летом проводились
геофизические исследования с целью поиска колчеданных медно-цинковых руд, в
которых автор принимал участие. Целью данной работы является выбор оптимального
комплекса геофизических методов на разных стадиях поисков колчеданных медно-
цинковых руд и оценка его эффективности.
Перед автором стояли следующие задачи:
1) Поиск и обобщение имеющейся информации о колчеданных
месторождениях: изучение классификации колчеданных месторождений по генезису,
типам, формациям и т.д.; изучение модели формирования колчеданных
месторождений, роли гидротермальных процессов при их образовании;
2) С учетом петрофизических особенностей колчеданных руд формирование
физической модели, характерной для Уральского типа месторождений. Определение
набора методов, которыми могут быть найдены данные руды;
3) Сравнение геофизических полей на различных колчеданных месторождениях;
4) Изучение геологии исследуемого участка и описание методики
геофизических работ, выполненных на нём;
5) Интерпретация полученных результатов.
При решении поставленных задач автором изучен, проработан и использован
большой объём различных научных статей, публикаций и книг.
Купить

В данной работе рассмотрена общая информация о колчеданных
месторождениях: их классификация, модель формирования, петрофизические
особенности рудных минералов и вмещающих пород. С учѐтом петрофизических
особенностей колчеданных руд, а также сравнения геофизических полей над
месторождениями подобного генезиса выбран оптимальный комплекс геофизических
методов при поисках рудных залежей на участке Уткинский.
На первом этапе работ проведена магниторазведка в масштабе 1:10000. На
втором этапе на всей площади участка Уткинский проведена электроразведка ВП-СГ.
На основе результатов площадных электроразведочных работ выявлена перспективная
рудоносная структура, на отдельном участке которой проведены точечные
электрические зондирования в модификации электротомографии для определения
геометрических параметров и положения в пространстве потенциально рудоносных объектов.
По результатам работ построены карты графиков и изолиний аномального
магнитного поля, кажущегося сопротивления и кажущейся поляризуемости. Для
подчеркивания особенностей поля, связанных со структурными элементами,
тектоническими нарушениями и т.д., построены трансформанты геофизических полей.
На основании комплексного анализа исходных геофизических полей и трансформант
построена структурно-интерпретационная схема. По результатам ТЭЗ-ВП построены
геоэлектрические разрезы по трём профилям, которые послужили основой для
создания трёхмерной модели строения рудной зоны.
При поисках колчеданных месторождений в настоящее время используют
различные геофизические методы: гравиразведку, электроразведку, магниторазведку,
сейсморазведку. Проведённый анализ известных месторождений показал, что
электроразведка (ВП), единственная, является методом прямых поисков.
Геофизические работы на участке Уткинский и последующие буровые работы
подтвердили высокую эффективность предложенного комплекса геофизических
методов (магниторазведка, электроразведка методом ВП-СГ и ТЭЗ-ВП).
Купить