Прикладные геофизические исследования в сфере недропользования и сопровождение геологоразведочных работ на основе методов радиолокационного зондирования недр с высокой разрешающей способностью электромагнитного излучения
Геофизические исследования и сопровождение геологоразведочных работ рудных и россыпных месторождений золота и редких металлов
Основные преимущества применения метода РЛЗ
Физические основы и принципы метода РЛЗ
Метод основан на принципиально новом подходе к радиолокации земных недр.
- Применение поляризованной по кругу электромагнитной волны с динамически изменяющейся частотой вращения плоскости поляризации позволяет трансформировать плоский фронт волны в гиперболический и изменить диаграмму направленности поля для значительного уменьшения потерь энергии при взаимодействии с геологической средой.
- Подтвержденная глубина зондирования достигает 6000 м.
- Узкая направленность зондирующей волны существенно повышает разрешающую способность метода, которая достигает первых метров практически на любой глубине зондирования, экономически целесообразной для геологоразведки.
- Отличительной особенностью РЛЗ от всех других радиоволновых методов является использование поляризованной волны с вращающимся вектором поляризации, с изменением частоты вращения во времени.
- Одновременно колебания несущей частоты подвергаются фазовой модуляции (манипуляции), осуществляемой синхронно с амплитудной модуляцией.
- Это позволяет получить на определенных значениях данных параметров структурно-параметрический резонанс, на основании которого рассчитываются абсолютные значения диэлектрической проницаемости и эффективного сопротивления горных пород, а также абсолютные значения глубин залегания границ горных пород и руд с разной диэлектрической проницаемостью
Диэлектрическая проницаемость растет с повышением плотности минералов.
Повышенную диэлектрическую проницаемость имеют тяжелые и плотные минералы — сульфиды, затем оксиды, соли и замыкают порядок наиболее легкие главные породообразующие минералы.
Разрешающая способность метода РЛЗ составляет 1 м по вертикали независимо от глубины зондирования. Горизонтальное разрешение составляет первые угловые минуты – это несколько метров на глубине 1000 м и десятки метров на глубине 6000 м.
Значения диэлектрической проницаемости и эффективного сопротивления пород, получаемые с помощью РЛЗ, являются наиболее универсальными характеристиками пород, позволяющими максимально информативно проводить интерпретацию результатов зондирования.
По этим признакам можно различать породы различной основности-кислотности, выявлять залежи сульфидных и других руд, зоны повышенной пористости и тектонических нарушений, отличать углеводороды от воды.
Аллювиальные россыпные месторождения золота и платиноидов
Эти россыпи составляют наиболее представительный промышленный тип месторождений и характеризуются четко выраженным продуктивным пластом, приуроченным чаще всего к низам разреза речных отложений, и верней разрушенной части подстилающих их коренных пород (плотик).
Россыпям аллювиального типа свойственно направленное изменение их основных характеристик по мере увеличения порядка речных долин.
При относительно невысоких содержаниях металла они характеризуются большими объемами металлоносной горной массы, значительными ресурсами и сложным пространственным распределением концентраций полезных компонентов.
Пласт может хорошо выделяться и в толще рыхлых отложений (висячие пласты).
В долинах I-V порядков россыпи, представляют собой полосы, в которых отчетливо проявлены зоны (или участки) увеличения, максимума и снижения концентрации, изменяющиеся по протяжению водотоков.
На днищах крупных долин, ширина которых достигает 2-3 и более километров, обогащенные металлом участки занимают различные положения, а пространственные сочетания таких участков создают сложные, мозаичные структуры.
Сложный характер пространственного размещения обогащенных участков в россыпях крупных долин связан с тем, что порции полезных минералов, поступавших из различных, разобщенных на местности источников (рудных тел, правых и левых притоков), занимали строго определенные участки, локализуясь в виде так называемых элементарных россыпей.
Во многих случаях разнотипные элементарные россыпи сближены между собой и, в разной мере перекрывая друг друга, образуют единую большую по длине и ширине пластовую залежь, называемую сложной россыпью.
Золотоносные коры химического выветривания
Главным фактором формирования россыпей кор химического выветривания является наличие исходного уже достаточно концентрированного оруденения.
Возникновение карстовых полостей во вмещающих породах вблизи рудных тел создает предпосылки для накопления в них материала золотоносной коры выветривания, поэтому границы месторождений кор выветривания чаще всего выходят за пределы контура исходного оруденения.
Золото-кварц-сульфидные руды обычно содержат большие запасы золота разной крупности.
Несмотря на то, что золото размером менее 0,1 мкм способно сравнительно легко переходить в раствор и переносится, кора выветривания в целом характеризуется незначительной перегруппировкой золота из-за того, что крупное первичное золото (остаточное) практически не перемещается.
Тонкодисперсное золото перераспределено и вместе с новообразованным укрупненным локализовано на геохимических барьерах в пределах линейной коры.
Поэтому распределение золота в коре выветривания подчиняется во многом первичной рудной зональности.
Пролювиально-аллювиальные россыпи толщ аккумуляции
Россыпи этого промышленного типа представляют собой перемещение или размытие и переотложение золотоносной коры выветривания, накапливающейся у подножий склонов в прибортовых участках впадин и предгорных равнин, в грабен-долинах.
Россыпи этого типа содержат золото разных классов крупности от коллоидного до крупных самородков, распределенного в толще аккумуляции крайне неравномерно.
Сравнительно крупное золото приурочено к внутриформационным грубообломочным фациям размыва; концентрации тонкого и тонкодисперсного золота, сорбированного на частицах глин и захваченного агрегатами глинистых частиц – к фациям накопления.
Россыпи данного типа формируются у подножия склонов, в прибортовых участках впадин и предгорных равнин и связаны с конусами выноса, слияние которых может приводить к формированию предгорных шлейфов.
Горно-геологические и гидрогеологические условия разведки и разработки россыпных месторождений
Горно-геологические и гидрогеологические условия разведки и разработки определяются особенностями строения и залегания россыпей, а также физическим состоянием пород, слагающих россыпь. В зависимости от этих условий производится выбор технологии разведочных работ и разработки месторождений.
Приуроченность россыпей к различным формам рельефа диктуют геометрию и плотность разведочной сети, выбор разведочных средств, а также определяют главные принципы выделения продуктивных пластов и их оконтуривания.
Совершенствование методики разведки и оценки россыпных месторождений необходимо, поскольку в основных золотоносных районах россыпи уже выявлены и отработаны, а в недрах остались, главным образом, россыпи сложные по геологическому строению.
В аналогичных геоморфологических условиях часто располагаются и глубокозалегающие (десятки метров) россыпи, погребение которых часто бывает, связано с аккумуляцией отложений иного, не связанного с процессами образования россыпей, генезиса: ледниковых, морских, вулканогенных (погребенные россыпи).
Выделяются россыпи наложенных впадин с аккумулятивными толщами мощностью в десятки и сотни метров, перекрывающие более древний эрозионный рельеф, к которому приурочены россыпи того или иного генезиса.
Все россыпи отличаются друг от друга характером пространственного распределения локальных участков с различной концентрацией металла как главных элементов неоднородности строения россыпей.
Разнообразие форм и размеров гнезд, а также многочисленные вариации их пространственных взаимных расположений определяют сложность и многообразие природных структур металлоносных пластов.
Метод позволяет, не вскрывая всех элементов этой неоднородности, даже по относительно редкой сети поисковых скважин, получить вероятную оценку параметров и плотности распределения главных элементов неоднородности на месторождении.