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/