Геофизические исследования

Геофизические исследования проводятся 004geophysinv1 следующими методами:

Электроразведка »

Приоритетным видом исследований является электроразведка.

Аппаратура и оборудование006electricsurvap

При проведении электроразведки используется следующие аппаратура и оборудование:

Измерение разности потенциалов в приемной линии производилось переносным электроразведочным измерителем ЭИН-209М, производства Института Геофизических Исследований Национального Ядерного Центра Республики Казахстан. Длительность импульса тока составляет 1.6 сек, время измерения напряжения пропускания – 1.25сек, время измерения напряжения ВП – 0.04375сек.

Генерирование тока в питающей линии осуществлялось с помощью оригинальной аппаратуры: генераторы 8кВт, 300Вт, 100Вт. Первый используется в электроразведочной станции. Остальные два являются переносными и применяются при работах в сложных рельефных условиях.

В электроразведочной станции источником поля являлся бензоэлектрический агрегат «Aksa Generator A BE 110 M» мощностью 8.0 кВт.

В переносном варианте используются аккумуляторные батареи.

В качестве заземлений питающей линии АВ использовались стальные электроды диаметром 15мм и длиной 70см сгруппированные по 5шт. на каждом заземлении. В приемной линии МN применялись специальные неполяризующиеся электроды системы ВИРГ. При монтаже питающих и приемных линий использовался провод ГПСМПО.

Кроме бензоэлектрического агрегата «Aksa007electricsurvap Generator A BE 110 M» мощностью 8.0 кВт, когда необходима большая глубинность исследований (500-1000м и более) , используется дизельный генератор KIPOR KDE19STA3 мощностью 15 кВт , установленный на автомашине ЗИЛ-131

008electricsurvapВ переносном варианте кроме аккумуляторных батарей используются цифровые бензиновые генераторы KIPOR IG770 010electricsurvap  или KIPOR IG1000 009electricsurvap мощностью 0.77 и 1кВт соответственно. Их вес составляет 10.5 и 14кг.

Все генерирующие устройства снабжены оригинальными коммутирующими устройствами.

Нами проводятся следующие методы электроразведки:

  • Диполь-дипольная (полюс-дипольная) вызванная поляризация или геоэлектрическая томография.
  • Площадная вызванная поляризация.
  • Метод заряженного тела.

Диполь-дипольная (полюс-дипольная) вызванная поляризация или геоэлектрическая томография.

Для интерпретации данных геоэлектрической томографии 008electricsurvintиспользуется программа «Быстрая 2-D инверсия данных метода сопротивлений и ВП с использованием метода наименьших квадратов» RES2DINV (M. Loke), созданная фирмой GEOTOMO SOFTWARE (www.geoelectrical.com).

RES2DINV это компьютерная программа, которая автоматически находит двумерную (2D) или трехмерную (3D) модель сопротивления среды для данных, полученных с помощью томографических методик.

Программа широко используется в мировой геофизической практике. Результаты интерпретации имеют высокую степень достоверности.

Выбор программы RES2DINV обоснован тем, что ранее использованная методика интерпретации была основана на истолковании псевдогеоэлектрических разрезов, которые очень часто дают неправильную информацию о строении разреза. Это отлично видно на представленном ниже окне программы RES2DINV

011electricsurvint

Приведем несколько примеров, которые показывают, как меняется геоэлектрический разрез при использовании программы RES2DINV.

На рисунке ниже представлены инверсионный разрез и псевдо разрез поляризуемости на золото-сульфидном месторождении Тоголок (Кыргызстан).

Инверсионный разрез (вверху) четко картирует рудную зону.

На псевдоразрезе аномалия поляризуемости смещена относительно рудного тела, но в принципе его можно было бы обнаружить, если пробурить несколько скважин.

012electricsurvexp

На рисунке ниже представлены инверсионный разрез (вверху) и псевдо разрез (внизу) поляризуемости на участке Северном Булакашинского рудного поля (Кыргызстан). На псевдоразрезе рудная зона картируется нечетко серией локальных аномалий поляризуемости. На инверсионном разрезе аномалия поляризуемости практически совпадает с рудной зоной.

013electricsurvexp

На рисунке ниже представлены инверсионный разрез (вверху) и псевдо разрез (внизу) поляризуемости на золото-медном месторождении Тохтонысай (Кыргызстан). На псевдоразрезе картируется куполообразная аномалия поляризуемости тогда, как на инверсионном разрезе картируется субвертикальное тело, имеющее нижнюю границу. Бурение полностью подтверждает инверсионный разрез.

014electricsurvexp

На рисунке ниже  представлены инверсионный разрез (вверху) и псевдо разрез (внизу) поляризуемости на медном месторождении Коксай (Казахстан). Рудная зона на псевдоразрезе практически не видна, а на инверсионном разрезе картируется достаточно четко.

Приведенные примеры позволяют утверждать, что только использование инверсионных программ дают уверенную интерпретацию электроразведочных данных.

015electricsurvexp

Наиболее сложным для электроразведки является поиск оруденения в черносланцевой (углеродистой) толще. Примером такого оруденения является месторождение Кумтор.

На рисунке ниже приведены геоэлектрические разрезы через юго-западный участок месторождения. Достаточно четко видно, как среди проводящей и поляризующейся рудовмещающей толщи картируется известная рудная зона, отмечаемая локальным повышением удельного электрического сопротивления и аномалией поляризуемости.

016electricsurvexp

На рисунке приведенном ниже слабоинтенсивное оруденение картировалось на горизонте штольни 6. На геоэлектрическом разрезе ниже горизонта штольни поляризуемость в 3-5%, сопровождаемая повышением удельного электрического сопротивления, дальнейшее бурение подтвердило наличие здесь оруденения. Интенсивные аномалии поляризуемости по краям, вызваны углеродистыми, графитизированными породами. Зоны высокого сопротивления в верхней части разреза вызваны моренными отложениями.

На Кумторском рудном поле перспективными на оруденение считаются зоны повышенной поляризации в 3-5%, сопровождаемые повышениями удельного электрического сопротивления среди низкоомных пород. В большинстве случаев бурение потверждает этот поисковый признак.

017electricsurvexp

На рисунке ниже представлены геоэлектрические разрезы по одному из разведочных профилей медно-порфирового месторождения Коксай (Казахстан).

Рудная зона (подсчетные блоки) занимает всю северную часть аномалии поляризуемости. В южной части аномалии пробурена скважина 958,в которой встречено медное оруденение. Глубинность исследований на месторождении Коксай составила порядка 1000м.

018electricsurvexp

На рисунке ниже представлены  геоэлектрические разрезы по одному из разведочных профилей золото-медного месторождения Коккия (Казахстан). Перед геофизическими работами была поставлена задача – определить на какую глубину продолжается оруденение.

Для решения поставленной задачи были выполнены наблюдения методом полюс-дипольной вызванной поляризации с глубинностью 1000м. Было установлено, что оруденение имеет распространение на глубину не более 150-200м (нижний разрез)

019electricsurvexp

Кроме построения инверсионных  геоэлектрических разрезов, строятся карты геоэлектрических полей на различных глубинах и горизонтах.

На рисунке ниже приведена карта изолиний поляризуемости на глубине 400м на медном месторождении Караозек (Казахстан)

020electricsurvexp

С помощью программы 021electricsurvexp Discover3D
строятся трехмерные модели аномалиеобразующих объектов

022electricsurvexpНа рисунке справа вверху 3D-модель поляризующихся объектов месторождения Баксы(Казахстан) со значениями более 2.25%

На рисунке справа внизу 3D-модель проводящих объектов участка Батыстау(Казахстан) со значениями удельного электрического сопротивления менее 150омм

Метод заряженного тела

Для метода заряженного тела023electricsurvexp применяется та же аппаратура, что и для метода вызванной поляризации.

Для интерпретации данных метода заряженного тела используется оригинальная программа zarjad.exe.

С помощью этой программы рассчитываются нормальные и аномальные поля, а также трехмерные модели проводящих тел.

На следующем рисунке представлены результаты метода заряда на месторождении Тоголок, где на карту выведена проекция модели проводящей золото-сульфидной зоны на дневную поверхность

024electricsurvexp

025electricsurvexp

Магниторазведка »

Для проведения магнитных съемок используется магнитометр ММП-203 с блоком записи информации, который встроен в прибор. Блок изготовлен на фирме.

Интерпретация данных полевых наблюдений проводится с помощью приложения к MapInfo Discover. Магнитное поле приводится к полюсу (вертикальному намагничению)

026magneticsurvexp 027magneticsurvexp

Картирование титаномагнетитовых залежей на028magneticsurvexp месторождении Тымлай, Казахстан.

Фрагмент карты аномального магнитного поля

На рисунке справа приведена карта аномального магнитного поля, неприведенная к вертикальному намагничению.

Интенсивная положительная аномалия картирует титаномагнетитовую залежь. Наличие отрицательной магнитной аномалии к северу от положительной предполагает падение магнитовозмущающего объекта в южном направлении.

На рисунке справа приведена 029magneticsurvexp

карта аномального магнитного поля, приведенная к полюсу (вертикальному намагничению).

В отличие от предыдущего рисунка отрицательная магнитная аномалия находится к югу от положительной аномалии, что говорит о северном падении объекта. Это успешно подтверждено разведочным бурением.

Гаммаспетрометрия »

Для проведения гаммаспектрометрических 030gsm съемок используется концентротомер РКП-305М (верхний рисунок) и спектрометрометр RS-125 (нижний рисунок).

Данный прибор определяет концентрации урана, тория и калия в породах.

Интерпретация данных031gsm гаммаспектрометрии заключается в построении карт изоконцентраций урана, тория и калия и вычислении доминанты калия, которая определяет нарушения корреляции между концентрациями калия и тория, что фиксирует гидротермально-метасоматическую проработку пород.

032gsmДанная методика успешно используется как аэро-, так и наземном вариантах гаммаспектрометрической съемки. Учитывая, что АГСМ-съемка сейчас проводится редко, обработке подвергаются отчетные карты изоконцетраций РАЭ и по ним вычисляется доминанта калия

Ниже показан пример выделения аномалий доминанты калия на месторождении Кумтор.

Опыт картирования рудоносных зон на месторождении Кумтор, Кыргызстан

033gsm 034gsm

Опыт картирования редкоземельных рудоносных зон
на Актюзском рудном поле, Кыргызстан

На рисунке справа представлен 035gsm фрагмент карты изолиний доминанты калия Актюзского рудного поля. Сплошной линией показан контур карьера месторождения Кутесай, пунктирными линиями – контуры отвалов.

Отрицательными аномалиями доминаты калия картируется рудная зона месторождения и ее юго-западное продолжение, где также выявлена редкоземельная минерализация.

Комплекс геофизических методов »

Диполь-дипольная вызванная поляризация и магниторазведка

На Миверудско-Астарганском рудном 036comolexполе (Иран, Восточный Азербайджан) по данным диполь-дипольной вызванной поляризации и магнитной съемки выявлены четыре аномальных зоны, каждая из которых с большой степенью вероятности является рудоносным порфировым объектом.

Определены поисковые геофизические признаки, а именно:

Наличие кольцевых аномалий поляризуемости, картирующих пиритовый ореол.

Магнитные аномалии внутри пиритового ореола, характеризующие наличие рудовмещающих интрузий среднего состава

Результаты геофизических работ отлично коррелируются с проекциями на дневную поверхность ресурсов категории С1, С2 и Р1.

Диполь-дипольная вызванная поляризация, гаммаспектрометрия и магниторазведка

На рисунке справа представлен 037comolexфрагмент карты результатов геофизических работ на Актюзском рудном поле. Сплошной линией показан контур карьера месторождения Кутесай, пунктирными линиями – контуры отвалов. Розовым цветом показаны контуры аномалий концентраций тория более 50ppm, светло-зеленым – калия более 4%, зеленые и черные регионы – аномалии поляризуемости интенсивностью более 2.5% и 3% на глубине 228м. Разноцветными символами показаны месторождения, проявления и точки минерализации.

Комплексной геофизической аномалией картируется рудовмещающая зона северо-восточного простирания.