Некоторые аспекты применения методов горной геофиз

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ  ПРИМЕНЕНИЯ  МЕТОДОВ
ГОРНОЙ  ГЕОФИЗИКИ  НА РУДНЫХ ОБЪЕКТАХ 

  Геофизические  методы   сегодняшнего дня   нашли широкое   применение не только при решении широкого круга     задач геологического характера, но  и  при использовании их  в различных сферах человеческой деятельности.  Эти методы  реализуются  в  различных технологических вариантах  начиная  от  аэро-космических  и   заканчивая  методами,  применяемыми в подземных условиях ( скважинная, шахтно-рудничная и ГИС- геофизика)..
В  подземных  условиях  методы применяются на стадиях доразведки месторождений, глубинной разведки  и при эксплуатационных работах.
В конце ХХ века на  рудных объектах Карамазара  ( Курусай, Акташ, Кансай, Восточный Канташ  и др.) применен  рекомендуемый  для решения поставленных задач  комплекс методов, состоящий    из   методов рудничной  электроразведки, высокоточной гравиразведки, большого число  методов ядерной геофизики, наземной и скважинной магниторазведки.
В наиболее широком  масштабе  рудничные геофизические методы  были апробированы на  месторождении  Восточный  Канташ, которое   расположено в центральной части известняковой гряды, слагающей осевую часть хребта Кызыл-чеку, и приурочено к южному контакту известняков с гранитойдами. С юга гряда известняков контактирует с Кураминским батолитом, сложенным гранодиоритами, диоритами, и гранодиорит-порфирами. С севера на известняках с несогласием залегает толща эффузивов акчинской свиты, представленных дацитовыми порфирами, лавобрекчиями андезито-дацитовых порфиритов, кварцевыми порфирами.
Вдоль южного контакта гряды с массивом гранодиоритов и с многочисленными дайками гранодиорит-порфиров образуются скарны. Среди скарнов выделяются гранатовые, пироксеновые и смешанные разности. Как гранатовые, так и пироксеновые скарны почти повсеместно несут вкрапленность сфалерита, галенита, пирита, однако полиметаллические рудные тела образуются в скарнах только на участках контактов, затронутых нарушениями.
В известняках иногда образуются мелкие, размером 1.5 -2.0 м2, столбообразные рудные тела на пересечениях трещин. Кроме того, имеются межпластовые залежи рудных тел на глубине. Морфология рудных тел сложная. Рудные тела месторождения сложены галенитом, сфалеритом, пиритом и халькопиритом. Химические анализы объединенных проб по рудным телам дают в среднем (в %):  0,09 меди, 0,002  кобальта, 0, 062 висмута, 0,0002 теллура, 0.109  кадмия, 0.35 г/т золота и 104.62 г/т серебра.
 В восточном её окончании известняки гряды залегают в виде крупных ксенолитов, разобщенных между собой  изверженными породами и прорезанных большим количеством мелких штоков и даек гранодиорит-порфиров, гранодиоритов, диоритовых порфиров, фельзитов, диабазовых порфиров.   
 Сложная морфология контактов обусловила размещение скарновых образований. Площади отдельных скарновых тел, колеблятся от 5 до 1200 м2. Среди скарнов выделяются гранатовые, пироксеновые и смешанные разности, наиболее распространены гранатовые  скарны.
Как гранатовые, так и пироксеновые скарны почти повсеместно несут вкрапленность сфалерита, галенита, пирита, однако полиметаллические рудные тела образуются в скарнах только на участках контактов, затронутых нарушениями (отслоение, дробление в местах сопряжения с секущими трещинами). В известняках иногда образуются мелкие, размером 1.5 -2.0 м2. Столбообразные рудные тела образовываются на пересечениях трещин. Кроме того, имеются межпластовые залежи рудных тел на глубине. Морфология рудных тел сложная. Она зависит от морфологии контактов, к которым приурочены рудные тела, от характера подвижек по этим контактам,  от пересечения скарнов, развитых на контактах, с секущими нарушениями.. Рудные тела месторождения сложены галенитом, сфалеритом, пиритом и халькопиритом. Руда обычно состоит из крупных ( 0,5-0.6 мм ) кристаллов галенита и пирита, а также мелких зерен сфалерита среди нерудной массы. Иногда сфалерит встречается в виде крупных агрегатов или даже кристаллов. В отдельных рудных телах руда целиком представлена мелкозернистой массой галенита и сфалерита, среди которой выделяются крупные кристаллы пирита. 
На горизонте штольни 11 рудное тело «Центральное1» представлено гранат-пироксеновыми скарнами с богатой вкрапленностью галенита и сфалерита и локализуется в известняках, почти нацело замещенных скарнами. Имеет форму близкую к изометрической,  с постепенным выклиниванием по падению и восстанию. Падение рудного тела близкое к северному,  под углом 40-420.  Площадь рудного тела на горизонте штольни 11  -  680 м.2. Максимальная вертикальная мощность 19.02 м, средняя  8.94 м, среднее содержание свинца 3.21 %, цинка 2.28 %.
Рудное тело « Центральное 2» вскрыто штреком 3 штольни 11 и рядом поверхностных и подземных скважин. Форма тела линзообразная. Падение северо-западное под углом 20-300 .
Локализуется в известняках вблизи контакта с гранитойдами Содержание  свинца и цинка изменяется в широких пределах. Содержание свинца 3.63 %,  цинка 4.22 %.  Средняя мощность тела 3.42 м.
Рудное тело   «Центральное 3»  вскрыто штреком 3 штольни 11 рассечками и буровыми скважинами. Форма тела сложная, линзообразная. Падение северо-северо-западное под углом менее 450, сложено гранат-пироксеновыми скарнами с вкрапленностью сфалерита, галенита, пирита.
Средняя мощность  3.42 м. Среднее содержание свинца 2.20%  и цинка 5.93 %.
         На стадии детальной разведки геофизические методы проводились с целью прослеживания  рудных тел, вскрытых штольней, увязки их между собой и поисков новых рудных тел.  Были выполнены детальные исследования ( 50 х 10 м) на дневной поверхности методами ВП ( срединный градиент),   метод заряда- ( съемка потенциала), заряда –ВП и др.[2]
По результатам метода ВП на поверхности выявлена обширная зона поляризуемости.
Работы по методу заряда дали менее четкую картину, тут изолинии потенциала электрического поля имели сложную форму, искаженную резко расчлененным рельефом, но все, же позволили наблюдать некоторое смещение центра изолинии потенциала на юго-запад, свидетельствую о крутом восстании рудного тела.
Наиболее интересные  результаты получены по методу заряда-ВП.  ( рис.1 ), они указали, что большая часть рудного тела расположена ниже горизонта штольни 11. Характер затухания максимумов графика   ;к   свидетельствует о северо-восточном падении рудного тела.
Рудные подсечения на  ряде пикетов ствола  штольни 11 создали  аномалии ;к до   20%.
Рудные подсечения  были также  зафиксированы  методом   МЭК ( электрическая корреляция).
По результатам  односкважинного РВП наблюдалось аномальное поглощение электромагнитной энергии, что позволяет использовать метод для выделения рудных пересечений и поисков групп возмущающих объектов, так   отдельных  рудных тел, в т.ч. и новых, ранее    не   фиксируемых.
          Положительные  результаты  на  изучаемой площади были  получены  и    высокоточной   гравиметрической съемкой.  Причем,  работы  были проведены, как на дневной поверхности, так и вдоль штольни   по одной измерительной линии.  Объемная картина  гравитационного поля[1], полученная  на различных горизонтах наблюдений,   позволила  дать  более четкие   объяснения выявленным аномалиям, в т.ч. обнаруженными и   другими методами рудничной геофизики. ( Рис. 1.)
На проводимые  геофизические работы  в подземных условиях оказывали влияние различные   факторы, каждое из которых можно было отнести группе как  благоприятствующих , так и усложняющих проведению геофизических работ[ 3 ].


      
а)                б)                в)
Рис. 1. Восточный Канташ. Результаты  геофизических  работ  вдоль ствола штольни11.     а)   метод   заряда ВП      б) метод ВП, МТЗ, РВП          в) гравиразведка ( подземный вариант)


Проведенные работы   геофизическими  методами различной  физической природы  позволили     обнаружить  наличие неизвестных ранее рудных тел, отмеченными аномальными значениями разных методов, включая  также   результаты  наземной магниторазведки, и  установить их точное  местоположение  на   рудоносной площади.
Осуществленные в последствии  буровые работы  в подземных  горных выработках   вскрыли   полиметаллические рудные  тела, во многом  правильно  отраженные, как  по форме, так  и по глубине нахождения,  как   методами    рудной  электроразведки (  МЗ, заряда- ВП, РВП, МЭК ),  так   и высокоточной гравиразведки.  Методы  ядерно-физического опробования  позволили установить    процентные содержания  металлов  в  рудных телах, как  по результатам скважинных измерений, так и  по  отобранным образцам  из выработок, в лабораторных условиях.
И теперь прирост запасов осуществляется в основном, за счет уточнения контуров известных рудных тел и обнаружения новых «слепых» рудных тел на флангах и на более глубоких горизонтах месторождений.

Литература

1.  .Антонец А.Г.,  Шевченко Н.Ф,  Домбровский О.В. Некоторые итоги подземных гравиметровых работ на рудных объектах Карамазара. Современные проблемы связи геодинамики, магматизма и оруденения. Материалы научной конференции. – Ташкент: Издательство «Фан» АН РУз. 2012. – 302 с.\.
2. Гиреев А.С., Корнилов А.Л. Методика и результаты  подземных геофизических исследований на полиметаллическом месторождении   Восточный Канташ. Методика и техника поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. Сб.научных трудов геологоразведочного факультета. Выпуск 161.- Ташкент: ТашПИ, 1975. 87с.
3. Скважинная и шахтная рудная геофизика. Справочник геофизика.В 2-х книгах. Под ред. проф. В.В. Бродового.- М.: Недра, 1989.