Способ поисков и разведки рудных месторождений

(51) 01 9/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ изобретения заключается в сокращении объемов бурения при поисках, разведке и оценке глубоких горизонтов и флангов рудных месторождений за счет повышения достоверности и точности выявления рудных зон. Сущность изобретения представляет собой способ поисков и разведки рудных месторождений, включающий бурение скважин по разреженной сети, исследование физических свойств горных пород, подсеченных скважинами, анализ содержания в них полезных компонентов, отличающийся тем, что измеряют магнитные свойства горных пород, составляют разрезы и погоризонтные карты изолиний магнитной восприимчивости поискового участка, с помощью которых выявляют и картируют рудные зоны месторождений, проводят поиски и разведку рудных тел в их пределах, устанавливают перспективы глубоких горизонтов и флангов месторождений на наличие промышленного оруденения.(72) Гузеев Владислав Дмитриевич Гузеева Ираида Федоровна(73) Акционерное общество Региональный научнотехнологический парк Алтай(56) Воронин Д.В. и др. Разработка комплексной методики поисков и разведки глубокозалегающих месторождений в Восточном Казахстане, с. 100-109. Алма-Ата, 1979(57) Изобретение относится к области геологии и может быть использовано при поисках и разведке рудных месторождений. Задача,решаемая изобретением,заключается в повышении эффективности поисков и разведки глубокозалегающих рудных месторождений. Технический результат от использования 21242 Изобретение относится к области геологии и может быть использовано при поисках и разведке рудных месторождений. В настоящее время все залегающие на небольшой глубине месторождения в основных рудных районах Казахстана и других стран выявлены, разведаны и многие отработаны. Поэтому проводятся поиски месторождений,залегающих на глубине 500-1000 метров и более,путем бурения скважин, так как наземными способами их не выявить. При этом стоимость поисковых работ возрастает во много раз. Для снижения стоимости поисков скважины бурят по более редкой сети, а для выявления месторождений в промежутках между скважинами в последних ставят различные геофизические и геохимические методы. Известен способ поисков и разведки рудных месторождений с помощью бурения скважин по разреженной сети при этом в каждой скважине с целью поисков рудных тел в межскважинном пространстве ставятся геофизические методы естественного электрического поля (ЕП), вызванной поляризации (ВП) и изучаются ореолы элементов индикаторов оруденения. Преимущество данной методики поисков по мнению авторов заключается в возможности разрежения сети скважин в 2-3 раза (См. Зиверт и др. Глубинные поиски полиметаллических и золото-сульфидных руд на основе скважинных геофизических и геохимических методов.(Методическое руководство). Ленинград, изд. Недра, 1968 г., с. 4-28). Недостатком данного способа является низкая эффективность методов ЕП и ВП при поисках и разведке рудных месторождений. Метод ЕП может применяться только на участках, где имеет место интенсивная фильтрация подземных вод. Методом ВП выявляется большое количество аномалий,обусловленных рассеянной пиритизацией,осадочными породами с примесью углистого вещества и графита. Выявить среди них аномалии,приуроченные к рудным телам, практически невозможно. На рудных полях выявляется большое количество ореолов рассеяния металлов. Поэтому установить наличие и местоположение рудных тел в межскважинном пространстве с помощью геохимических методов также сложно. Известен способ поисков и разведки рудных месторождений путем бурения скважин по разреженной сети с постановкой в них геофизических и геохимических методов. Кроме методов ЕП, ВП геохимического опробования керна скважин, измеряются тепловые характеристики и окислительно-восстановительные потенциалы горных пород, ставятся методы радиоволнового просвечивания, электрической корреляции, заряда.(См. Гончаров Г.С. и др. Разведка сульфидных месторождений с использованием скважинных геофизических и геохимических методов. Недостатками способа являются низкая поисковая эффективность методов ЕП, ВП,геохимических исследований, изучений тепловых и окислительно-восстановительных характеристик горных пород. Методы электрической корреляции и заряда могут применяться только при наличии выявленных рудных подсечений в скважинах. Метод радиоволнового просвечивания (РВП) может быть эффективным только при поисках сплошных и прожилково-вкрапленных руд и при небольшом расстоянии между поисковыми скважинами. Следовательно,данный способ не может эффективно решать задачу выявления рудных месторождений в межскважинном пространстве. Известен способ поисков и разведки рудных месторождений путем бурения скважин по разреженной сети с постановкой в них геофизических и геохимических методов. В отличие от предыдущего способа не измеряются тепловые и окислительно-восстановительные параметры горных пород, а дополнительно ставятся методы частичного извлечения металлов (ЧИМ) и контактный способ поляризационных кривых(КСПК). (См. Бирюков Б.С, Штифанов В.Ф. Использование скважинных геофизических методов на месторождении Шалкия. Сб. Геофизические исследования при поисках и разведке руд в Казахстане. Алма-Ата, 1979 г., с. 4244) На месторождении выявлено большое количество электроразведочных аномалий,приуроченных к зонам рассланцевания и дробления пород. С помощью методов РВП, КСПК и ЧИМ не удалось дать достоверную оценку всем выявленным элекроразведочным аномалиям и рудопроявлением на их связь промышленными рудными телами,установить размеры последних по простирании и падению. В связи с этим авторы известного способа рекомендуют проводить бурение поисковых скважин на флангах месторождения по сети 8080 м или 100100 м практически без учета результатов геофизических работ. Следовательно, данный способ не позволяет существенно снизить стоимость бурения при поисках и разведке рудных месторождений путем разрежения сети скважин. Наиболее близким к изобретению является способ поисков и разведки глубоко залегающих полиметаллических месторождений, разрабатывавшийся в течение многих лет сотрудниками ВосточноКазахстанского геологического управления и Всесоюзного научно-исследовательского института методики и техники разведки. (См. Воронин Д.В. и др. Разработка комплексной методики поисков и разведки глубокозалегающих месторождений в Восточном Казахстане (совместные работы ВКТГУ и ВИТР) Алма-Ата, 1979 г., с. 100-109). Сущность известного способа заключается в бурении скважин по разреженной сети в комплексе с бесконтактным способом поляризационных кривых (БСПК) и постановкой в скважинах геохимических методов ЧИМ и МПФ с целью поисков глубинных рудоносных зон. В пределах выявленных зон проводится сгущение сети 21242 поисковых скважин с постановкой в последних скважинных методов ВП, ЕП, заряда и других. Основным недостатком данного способа является отсутствие достоверных критериев для выявления и картирования глубинных рудоносных зон. Выявленные геохимические ореолы чаще всего обусловлены рассеяны сульфидной минерализацией. В то же время не выходящие на эрозионный срез залегающие на глубине рудные зоны могут остаться не выявленными из-за наличия перекрывающих их плотных пород, служащих экраном для проникновения рудоносных растворов во вмещающие породы. По результатам использования данного способа в Прииртышском, Зыряновском и Лениногорском районах Рудного Алтая установлена низкая эффективность - его применения. Фактически вместо удешевления происходит удорожание поисковых и разведочных работ на постановку геофизических и геохимических методов. С помощью данного способа невозможно также устанавливать перспективы глубоких горизонтов и флангов месторождений без дополнительного бурения большого количества глубоких скважин. Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении эффективности поисков и разведки глубокозалегающих рудных месторождений. Технический результат от использования изобретения заключается в сокращении объемов бурения при поисках, разведке и оценке глубоких горизонтов и флангов рудных месторождений за счет повышения достоверности и точности выявления рудных зон. Сущность изобретения представляет собой способ поисков и разведки рудных месторождений,включающий бурение скважин по разреженной сети, исследование физических свойств горных пород,подсеченных скважинами,анализ содержания в них полезных компонентов,отличающийся тем, что измеряют магнитные свойства горных пород, составляют разрезы и погоризонтные карты изолиний магнитной восприимчивости поискового участка, с помощью которых выявляют и картируют рудные зоны месторождений, проводят поиски и разведку рудных тел в их пределах, устанавливают перспективы глубоких горизонтов и флангов месторождений на наличие промышленного оруденения. На фиг.1 представлена карта изолиний магнитной восприимчивостиГусляковского полиметаллического месторождения по горизонту 600 метров над уровнем моря. Все рудные тела-1 расположены в немагнитных породах,ограниченных нулевой изолинией МВ-2. Следовательно, данный участок немагнитных пород является рудной зоной месторождения. На горизонтах 400, 500 и 700 метров над уровнем моря все рудные тела также залегают в немагнитных породах, ограниченных нулевой изолинией . Отсутствие рудных залежей на участке немагнитных пород, находящихся в 100-400 метрах к северо-востоку от месторождения, обусловлено тем, что скважины в основном бурились за пределами данного участка и наклонными на югозапад по падению рудных тел. Тем не менее, две скважины 54 и 41-80 подсекли на глубине рудные интервалы. На юго-восточном фланге месторождения было пройдено большое количество скважин ( 169 и др.), однако все они бурились наклонными на юго-запад по падению рудной зоны и поэтому было выявлено всего два рудных тела. Очевидно, что если бы поисковые и разведочные работы на Гусляковском месторождении проводились с использованием предлагаемого способа, то были бы выявлены рудные тела в зонах,расположенных к северо-востоку и юго-востоку от основной рудной зоны месторождения при условии бурения скважин наклонными на северо-восток. Не были бы напрасно затрачены средства на бурение поисковых скважин на северо-западном фланге месторождения, так как область немагнитных пород в данном направлении не прослеживается. Область слабомагнитных пород рудного поля, ограниченная на западе изолиниями , равными(3-10)10-6 СГС 3 прослеживается к югу и юго-востоку от Гусляковского месторождения, где позднее было выявлено крупное месторождение Чекмарь. На фиг. 2 в разрезе по профилю 6 показаны ранее отработанные рудные тела-1, залегавшие в южной рудной зоне Зыряновского месторождения. Зона приурочена к рудоконтролирующим разломам-2, и контакту ревнюшинской и маслянской свит среднего девона-3. К этому контакту приурочены почти все полиметаллические месторождения Зыряновского района. Поэтому для выявления рудных тел на глубоких горизонтах данной зоны было пройдено большое количество скважин. Все они оказались безрудными. Позднее были изучены магнитные свойства образцов горных пород по керну скважин 1310, 1387. Установлено, что в районе забоев этих скважин участки немагнитных пород-4 и слабомагнитных пород-5,соответствующие центральной и краевым частям рудной зоны, выклиниваются. Следовательно,данная рудная зона имеет здесь ограниченное распространение на глубину. Ниже 700 м. от поверхности залегают более магнитные породы, в которых промышленное оруденение по материалам данного изобретения локализоваться не может. На восточном фланге месторождения эта рудная зона выклинивается всего на глубине около 200 метров от поверхности коренных пород. Поэтому десятки глубоких скважин, пройденных с целью поисков рудных залежей на предлагаемом продолжении зоны на глубину,оказались безрудными. Применение данного изобретения позволило бы в несколько раз сократить объемы бурения при разведке Зыряновского месторождения, а также выявить новые рудные тела на флангах месторождения и рудного поля, которые остались до настоящего времени не выявленными, несмотря на большое количество пройденных скважин. Способ осуществляют следующим образом. На участке бурят скважины по сети не чаще 500 м 200 м. до проектной глубины опоискования. Измеряют МБ горных пород по керну скважин 3 21242 прибором ИМВ-2 или с помощью их магнитного каротожа. По результатам этих измерений составляют разрезы изолинийпо разбуренным скважинами профилям и карты изолинийпоисковой площади для различных горизонтов над уровнем моря. С помощью данных материалов выявляют участки немагнитных пород,отождествляемые с рудными зонами месторождений, определяют их размеры, морфологию и положение в пространстве, проводят бурение дополнительных скважин с целью поисков и разведки промышленного оруденения в пределах выявленных рудных зон. По смене немагнитных пород более магнитными в скважинах, изучающих глубокие горизонты и фланги месторождений, устанавливают отсутствие перспектив последних на выявление промышленного оруденения. На Рудном Алтае ширина участков немагнитных пород,соответствующих рудным зонам полиметаллических месторождений, составляет не менее 250 метров, а длина по простиранию превышает 500-1000 метров. Следовательно, для поисков этих месторождений, исключающих возможность их пропуска, достаточно проводить бурение скважин по сети не чаще 500200 метров со сгущением расстояния между скважинами на локальных участках для поисков рудных тел в выявленных зонах. Тогда как до настоящего времени, судя по фактическим материалам на Зыряновском рудном поле и в других районах Рудного Алтая, поисковые скважины нередко бурились с интервалом 50-100 м. и даже 25 м. Предложенный способ основан на установленной по результатам петрографических,спектральных, статистических и корреляционных анализов генетической связи процессов образования полиметаллической минерализации и оруденения с изменениями магнитных свойств горных пород,вмещающих полиметаллические месторождения и зоны минерализации. Рассеянная полиметаллическая минерализация локализуется в слабомагнитных и магнитных породах,подвергшихся воздействию в основном высокотемпературных гидротермальных растворов. Промышленные полиметаллические руды и вмещающие их околорудноизмененные породы в результате длительного воздействия низкотемпературных гидротермальных растворов становятся немагнитными. По данным статистического анализа установлена их нулевая магнитная восприимчивость. Поэтому на геологических разрезах все рудные тела месторождений залегают в участках немагнитных пород, отождествляемых с рудными зонами этих месторождений. На продольных разрезах и погоризонтных планах изолинийрудные тела также локализуются в немагнитных породах. Следовательно, имеет место пространственное совмещение участков немагнитных пород с рудными зонами всех изученных нами полиметаллических месторождений Рудного Алтая,что возможно только в случае, если именно процессы образования промышленного оруденения обусловили практически полную утрату рудами и околорудно измененными породами своих магнитных свойств. Установлено также, что ни на одном полиметаллическом месторождении Рудного Алтая не выявлено случаев пересечения, смещения,частичного или полного замещения областей немагнитных пород, соответствующих рудным зонам месторождений, более магнитными породами. Поэтому можно утверждать, что образование полиметаллических месторождений на Рудном Алтае происходило в заключительную стадию тектонно-магматического развития региона, после которой существенных магматических,метаморфических и других процессов не происходило. Следовательно, выявленные зоны гидротермально измененных немагнитных пород всегда, на всех участках являются перспективными на выявление полиметаллических месторождений. Если же гидротермально измененные породы, даже содержащие полиметаллическую минерализацию,являются в той или иной степени магнитными, то можно однозначно утверждать об отсутствии их перспектив на выявление промышленного оруденения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ поисков и разведки рудных месторождений, включающий бурение скважин по разреженной сети, исследование физических свойств горных пород, подсеченных скважинами,анализ содержания в них полезных компонентов,отличающийся тем, что измеряют магнитные свойства горных пород, составляют разрезы и погоризонтные карты изолиний магнитной восприимчивости поискового участка, выявляют и картируют рудные зоны месторождений, проводят поиски и разведку рудных тел в их пределах,устанавливают перспективы глубоких горизонтов и флангов месторождений на наличие промышленного оруденения.