Опытные геофизические работы на шахте "Северная" Березовского рудника

Опытные геофизические работы на шахте«Северная» Березовского рудника.
Введение
Местопроведения исследований относится к Березовскому золоторудному месторождению.Горные выработки проходят по дайкам плагиогранит-порфиров мощность 10-20м,располагающихся во вмещающей сланцевой толще. Дайки вкрест простирания секутсубвертикальные кварцевые жилы мощностью от ед.см до 10-15см (максимум до0.5м), к которым и приурочено основное золотосульфидное оруденение (Au — до 150г/т, среднее по жилам 22 г/т). Кварцевые жилы сопровождаются оторочками зонберезитизации, так же являющимися золотоносными (около 0,7 г/т).
Задачаопытных работ ставилась в выделении геофизическими методами интерваловперспективных на оруденение (участки сгущения кварцевых жил, проявленияберезитизации, повышенной сульфидизации) и выбор оптимального комплекса методовисследования для данного месторождения. Работы проводились на участке штрекагор.462, г/бл. 117 и частично (радиометрия) на гор.505 и 512.
Сейсмоэлектрические измерения.
/>
Прямойметод локализации кварцевых жил основан на сейсмоэлектрическом эффекте 1 рода(пьезоэлектрический метод), за счет очень высокого пьезомодуля кварца, посравнению с другими минералами и горными породами. Наблюдения проводились сшагом 1м опытным макетом аппаратуры УРС-2 (Усилитель-Регистратор Сигналов) изаключались в одновременной регистрации сигналов сейсмического и электрическогоотклика, в диапазоне 100Гц — 16кГц, от ударного воздействия. В качестве датчикаэлектрического поля выступала незаземленная симметричная антенна ( l =1.5м),сейсмоприемник — пьезопленочный акселерометр (К = 2 мВ·с2/м), ударыпроизводились небольшой кувалдой, в пределах 1м от установки. Спектральныйсостав пьезосигнала имел максимум распределения в районе 200 — 800 Гц, в рядеслучаев наблюдались пики в диапазонах: 1.2 — 2.5кГц, 5 -6кГц, 8кГц. Спектрсейсмоакустического сигнала носил более низкочастотный характер и имел своигармоники, в основном не совпадающие с пьезоэлектрическими. Обработказаключалась в энергетической RSM-нормировке электрического сигнала ксейсмическому, полученная величина и является пьезоэлектрическим параметром вданной точке. Полученные результаты свидетельствуют о достаточно увереннойкорреляции сейсмоэлектрики с положением кварцевых жил (см. рис.1 ).
Дляболее точного выделения жил необходимо уменьшить шаг наблюдений до 0.5м. Чтобыповысить информативность съемки следует повысить отношение сигнал/шум, этоможно сделать двумя путями:
использовать вместо электрической антенны заземленные электроды;
увеличить мощность удара, например использовать строительный пистолет. При этомкачество материала возрастает, но производительность съемки снижается.
Сейсмоакустические исследования.
Впроцессе сейсмоэлектрических замеров проводились и наблюдения за акустическимишумами (сейсмоакустической эмиссией). Амплитуда и спектральный состав шумовпрактически не изменялся ни во времени, ни в пространстве. При ударе надкварцевыми жилами замечено увеличение высокочастотных гармоник в спектресигнала и своеобразный «звон» в районе 2,5 — 4кГц (иногда и выше):это может послужить дополнительным критерием в выделении рудных интервалов.Обработка спектра, с целью получения информации о глубинном строении пометодике РАП (Резонансно-Акустическое Профилирование — авт. Зуйков И.В.)показала субвертикальные границы в разрезе, характерные для геологии объекта вцелом, но без уверенной привязки к известным структурам.
Блуждающие токи
Присейсмоэлектрических измерениях замечена очень высокая интенсивностьпромышленных электромагнитных помех (блуждающие токи), которые сами могутслужить источником информации о разрезе. Максимальной величиной обладают помехина частотах: 170, 300, 500, 830 Гц; далее следуют, постепенно угасая, ихкратные гармоники. Были проведены опытные измерения компонент электрического(Ex, Ey, Ez) и магнитного поля (Hr, Hz) помех. Выявлено, что наибольшейинтенсивностью и информативностью обладает горизонтальная компонентаэлектрического поля, перпендикулярная оси штрека — Ey (показана пунктирнойлинией на рис.2). Т.к. блуждающие токи меняют свою интенсивность во времени, необходимаих нормировка. Возможные способы следующие:
Одновременные наблюдения двумя установками (одна — для измерения вариаций наКП, другой для съемки по профилю).
Импедансные измерения всех компонент поля одной установкой — более трудоемкийпроцесс и в съемке и в обработке.
Спектральная обработка непрерывной съемки в движении, при 100% контроле:применима только для рекогносцировочных работ, ввиду сложностей с привязкой икорреляцией с разрезом.
/>
Электроразведка ДЭМП
Электроразведочныеработы методом Дипольного ЭлектроМагнитного Профилирования проводилисьаппаратурой ДЭМП-СЧ на частотах 20кГц и 160кГц, с шагом 1м. Разнос установки10м, точка записи отнесена к приемнику. Для уточнения точки записи былипроведены специальные измерения на одиночной жиле и частичные зондирования,которые в целом подтвердили наш выбор. Проведенные зондирования показалибольшие трудозатраты, при незначительности получаемой дополнительнойинформации, поэтому в дальнейшем использовалось только профилирование.Результаты электроразведочных работ представленные на рис.2 свидетельствуют,что данным методом можно выделять как кварцевые жилы, так и зоны березитизации,перспективные на золотосульфидное оруденение. Для получения большей детальностинеобходимо:
снизить шаг наблюдений до 0.5м, разнос до 5м,
использовать встречные системы наблюдений, для точной локализации аномалий,
добавить еще одну измеряемую частоту, чтобы можно было воспользоватьсядополнительно обработкой методом частотной дисперсии (на сульфиды),
привлекать при интерпретации данные других геофизических методов.
Радиометрия
Процессберезитизации сопровождается привносом калия, поэтому для выделения березитов,генетически связанных с кварцевыми жилами, можно применять гамма-спектрометриюи радиометрию. На руднике с 1980г. успешно используется гамма-каротаж скважин(аппаратура СРП-68-03). Для изучения применимости радиометрических методов вусловиях шахты, проводились измерения по стенкам штрека радиометром СРП-98 (сосвинцовым экраном) и спектрометром РКП-306 ( исполнитель: инж.-геофизикИбрагимов В.Г.), получены неплохие результаты.
Другие методы
Термометрия,проведенная дистанционным ИК-термометром (точность 0,1°С) корреляцию сгеологией не показала.
Проведеннаякаппаметрия показала хорошее разделение по магнитной восприимчивости вмещающихсланцев и гранит-порфиров дайки. Наблюдается небольшая дифференциация и внутридайки. Вместе с тем, выявлена повышенная магнитная восприимчивость бетона научастках торкретирования (покрытие бетонной коркой толщиной 2-4 см), что делаетневозможным использование каппаметрии в этих зонах.
Выводы
Сейсмоэлектрическийметод является прямым для обнаружения кварца, однако данные исследованияпоказали что хорошо выделять кварцевые жилы позволяют и методы электроразведки.
Прямыхгеофизических методов на золото не существует, поэтому можно рассчитыватьтолько на корреляцию геофизических параметров с кварцем и (или) сульфидами.Т.к. сульфидная минерализация локализуется непосредственно в жилах, то главнаязадача опять таки сводится к обнаружению и выявлению связей с кварцевымижилами.
Выделениеперспективных участков следует проводить в два этапа:
— рекогносцировочные работы (быстрый проход) — радиометрия и метод блуждающихтоков (с нормировкой);
— детализация (ч/з 0,5м) — ДЭМП (многочастотный), сейсмоэлектрика, спектрометрия.
Дополнительнымметодом исследований может послужить метод ВП (при отсутствии сильных помех иналичии хорошего заземления).
Список литературы
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайтаhttp://davyde.by.ru/