Способ картирования участков околорудных постмагматически измененных пород

 

Использование: при поисках гидротермальных месторождений, для картирования участков околорудных постмагматически измененных пород. Сущность изобретения: проводят топографическую и магнитную съемки исследуемого района, выделяют на топографической карте элементарные ячейки квадратной формы размером 0,5 · 0,5 км, измеряют в ячейках суммарную длину тальвегов постоянных и временных водотоков, определяют в ячейках положительные и отрицательные отклонения от фоновых значений измеренных величин и по экспериментально установленной зависимости по сочетанию отклонений одного или разного знака судят о наличии и типе постмагматически измененных пород. 4 з. п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к геологии и может быть использовано для поиска гидротермальных месторождений.

Известен способ картирования гидротермально-метасоматических образований на основе изучения количества и соотношений эпигенетических минералов в петрографических шлифах, отобранных по определенной сети [1] Известен также способ выделения метасоматитов на основе исследования корреляционных связей плотности и магнитной восприимчивости образцов горных пород [2] Недостаток этих способов заключается в их трудоемкости (значительный объем материальных и временных затрат на отбор и изучение петрографических шлифов пород или образцов пород).

Также известны способы оконтуривания гидротермальных изменений пород по аэромагнитным признакам путем выделения локальных магнитных аномалий положительного и отрицательного знака [3] Недостаток аэрометодов выделения областей гидротермального изменения пород их малая информативность (фиксируется вся совокупность измененных пород без подразделения на генетические и морфологические типы, что, в конечном итоге, удорожает поисковые работы).

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемым результатам является способ картирования участков околорудных постмагматически измененных пород на основе изучения аномалий расчлененности рельефа [4] Он заключается в следующем. На поисковой площади производят топографическую съемку. Измеряют значения суммарной длины тальвегов постоянных и временных водотоков эрозионной сети современного рельефа. Выделяют элементарные ячейки квадратной формы размером 2х2 км. В элементарных ячейках определяют отрицательные отклонения от фоновых значений суммарной длины тальвегов и по этим отклонениям судят о наличии участков окварцованных пород, перспективных для поисков золотого оруденения.

Недостатком этого способа является его малая эффективность, так как участки отрицательных отклонений суммарной длины тальвегов занимают значительную площадь, что, в конечном итоге, удорожает поисковые работы.

Цель изобретения повышение эффективности поисков гидротермальных месторождений за счет снижения объема полевых исследований.

Цель достигается тем, что по способу картирования околорудных постмагматически измененных пород, включающему топографическую съемку, измерения значений суммарной длины тальвегов постоянных и временных водотоков эрозионной сети современного рельефа, выделение элементарных ячеек квадратной формы, определение отрицательных отклонений от фоновых значений суммарной длины тальвегов, на поисковой площади производят магнитную съемку, выделяют элементарные ячейки размером, сопоставимым со средней площадью околорудных постмагматически измененных пород гидротермальных месторождений, определяют в ячейках положительные отклонения от фоновых значений суммарной длины тальвегов, определяют в ячейках положительные и отрицательные отклонения от фоновых значений магнитного поля и по сочетанию отклонений одного или разного знака судят о наличии искомых участков и типе постмагматически измененных пород.

Способ основан на характерных факторах, предопределяющих локализацию любого гидротермального месторождения: наличии гидротермально-метасоматически измененных пород и проявлении трещинной тектоники. Эти два фактора влияют на распределение физических свойств пород гидротермального месторождения: магнитной восприимчивости и плотности. Многочисленными исследованиями установлено определенное изменение этих свойств.

В масштабах месторождения (до кв.км) площадные и околотрещинные метасоматиты с преобладанием железосодержащих минералов отличаются повышенной магнитной восприимчивостью. Пониженная магнитная восприимчивость характерна для метасоматитов, в составе которых преобладают кварц-светлослюдистые минералы, полевые шпаты, карбонаты, для локальных магматических тел относительно более кислого состава, с которыми пространственно и генетически связана значительная часть постмагматически измененных пород, для отрезков тектонических зон с повышенной мощностью рыхлых отложений, текстурами выщелачивания, развитием гидроокислов железа и марганца.

Таким образом, по магнитным свойствам измененные породы в пределах месторождений можно разделить на два типа: с преобладанием темноцветных железосодержащих минералов (повышенная магнитность) и с преобладанием кварц-светлослюдистых минералов, полевых шпатов, карбонатов (пониженная магнитность).

С другой стороны, значительная часть метасоматически измененных пород характеризуется пониженной, реже повышенной плотностью. При прочих равных условиях плотностные свойства пород в существенной мере зависят от трещинной тектоники, отражением которой в современном рельефе является эрозионная сеть система постоянных и временных водотоков. Таким образом, густота эрозионной сети, наиболее часто выражаемая через суммарную длину постоянных и временных водотоков, является показателем плотностных свойств следующих типов гидротермально-метасоматически измененных пород: с повышенной плотностью (отрицательные отклонения густоты эрозионной сети участки слабо расчлененного рельефа) и с пониженной плотностью (положительные отклонения густоты эрозионной сети участки интенсивного расчленения рельефа).

Установлено, что сочетания плотностных и магнитных свойств пород, выраженные соответственно через суммарную длину водотоков и магнитную восприимчивость и измеренные в ячейках, сопоставимых по размеру со средней площадью околорудных измененных пород, являются устойчивыми и едиными в различных геологических ситуациях и поэтому могут служить характеристикой околорудных постмагматических процессов, отражающей состав и генезис измененных пород.

В процессе поиска не обнаружены технические решения с признаками, сходными с отличительными признаками заявляемого технического решения, поэтому заявляемое технические решение соответствует критерию "существенные отличия".

Предлагаемый способ включает следующие операции. На поисковой площади производят топографическую съему. Производят магнитную съемку. Измеряют значения суммарной длины тальвегов постоянных и временных водотоков эрозионной сети современного рельефа. Выделяют элементарные ячейки квадратной формы размером 0,5 х 0,5 км, сопоставимые со средней площадью постмагматически измененных пород гидротермального месторождения. Определяют фоновые значения магнитного поля и суммарной длины тальвегов в выделенных ячейках. Определяют положительные и отрицательные отклонения от фоновых значений измеренных полей в выделенных ячейках по сети с шагом не более 250 м и по сочетанию отклонений одного или разного знака судят о наличии искомых участков и типе постмагматически измененных пород.

П р и м е р 1. В Южном Казахстане на площади около 9 км², сложенной преимущественно гранитоидами, при геологическом доизучении были проведены топографическая съемка, магнитная съемка, выделены элементарные ячейки квадратной формы размером 0,5х0,5 км. В выделенных ячейках измеряли значения суммарной длины тальвегов и магнитной восприимчивости, определяли фоновые значения измеренных полей, определяли положительные и отрицательные отклонения от фоновых значений измеренных полей.

На данной площади это позволило откартировать участки зон интенсивного прожилково-метасоматического откварцевания с грейзеновой оторочкой, характеризующиеся развитием сочетаний отрицательных отклонений измеренных полей (тип. 2, см. таблицу). Один из откартированных участков (участок N 2 на чертеже) показал наличие прожилково-вкрапленного сульфидного оруденения с промышленными содержаниями молибдена, висмута (до 0,04%), свинца (до 0,7%), меди (до 0,15%) и повышенными концентрациями серебра, золота.

Площадь рекомендована для ревизионных работ.

П р и м е р 2. В Южном Казахстане на площади около 5 км², сложенной преимущественно вулканитами кислого состава, при геологическом доизучении района аналогично примеру 1 были проведены топографическая съемка, магнитная съемка, выделены элементарные ячейки квадратной формы размером 0,5х0,5 км, определены положительные и отрицательные отклонения суммарной длины водотоков и магнитной восприимчивости в выделенных ячейках.

Это позволило откаpтиpовать на площади перспективные участки, хаpакте-pизующиеся сочетанием отрицательных отклонений значений магнитного поля и положительных отклонений суммаpной длины водотоков (тип 4, см. таблицу).

Полевая проверка участков показала наличие линейных кор выветривания, представленных каолинитом, гидроокислами железа и марганца, развитых по зонам тектонических нарушений, которые выполнены прожилково-метасоматическими образованиями карбонат-флюоритового состава.

Последующая предварительная разведка участка показала промышленные содержания флюорита, а в "карманах" линейных кор выветривания установлены концентрации золота, представляющие промышленный интерес. Участок находится в стадии детальных поисково-разведочных работ.

П р и м е р 3. В Южном Казахстане на площади 4 км², сложенной преимущественно вулканогенными породами среднего состава, аналогично примеру 1 при оценке урановых аномалий откартированы интенсивно ороговикованные и турмалинизированные породы по сочетанию положительных отклонений магнитного поля и отрицательных отклонений суммарной длины водотоков (типа 3, см. таблицу), что является нехарактерным для промышленных месторождений урана.

Участок получил отрицательную оценку, которая подтвердилась последующем бурением.

П р и м е р 4. В Южном Казахстане на площади 3 км ² оценивались аномали повышенной электропроводимости на золотое оруденение. Участок представлен стратифицированным разрезом пород, резко различающихся по плотностным и магнитным свойствам: андезитовыми порфиритами, песчаниками и конгломератами, эффузивами кислого состава. Развиты тектонические нарушения, выполненные пучками даек основного состава.

Для этих пород картирование постмагматических изменений затруднено: выделяются области, обусловленные наложением нескольких типов предполагаемых изменений (тип 2 и 3, см. таблицу).

По предлагаемому способу участок рекомендован к проведению дополнительных работ.

Примеры реализации способа сведены в таблицу.

Сочетание положительных отклонений магнитного поля и отрицательных отклонений суммарной длины водотоков (тип 1, см. таблицу) является характерным для контактовых постмагматических процессов, ведущим из которых является ороговикование с преобладанием железосодержащих минералов, магнетита. Такие роговики отличаются повышенной плотностью, что отражается в уменьшении способности пород к трещинообразованию и относительно слабом развитии эрозионной сети.

Сочетание отрицательных отклонений магнитного поля и суммарной длины тальвегов (тип 2, см. таблицу) отмечается на участках развития контактово-пневматолитового и гидротермально-метасоматического изменения пород с преобладаем кварц-светлослюдистых минералов, пространственно и генетически сопряженных с локальными магматическими телами относительно более кислого состава. Общая направленность процессов характеризуется новообразованием кварца и полевых шпатов, что вызывает уменьшение магнитной восприимчивости, преобладанием плотных, мало проницаемых, слабо трещиноватых пород, отличающихся разреженной эрозионной сетью. Наиболее контрастно такое сочетание отклонений следует ожидать в окварцованных породах, сопряженных с мелкими телами гранитоидов.

Сочетание положительных отклонений магнитного поля и суммарной длины тальвегов эрозионной сети (тип 3, см. таблицу) отражает участки развития жильных и прожилково-метасоматических процессов преобразования пород с преобладанием темноцветных железосодержащих минералов в пределах отрезков тектонических зон, выполненных дайками среднего основного состава.

Сочетание отрицательных отклонений магнитного поля и положительных отклонений суммарной длины тальвегов (тип 4, см. таблицу) наблюдается на участках развития жильных и прожилково-метасоматических, главным образом кварц-светлослюдистых минералов, карбонатов в пределах отрезков тектонических зон при ведущей роли гипергенных процессов с развитием гидроокислов железа и марганца, текстур выщелачивания, повышенной мощностью рыхлых отложений, что вызывает уменьшение плотностных и магнитных свойств пород.

В пределах откартированных площадей можно выявить преобладающий генетический и морфологический типы измененных пород: контактово-метасоматический, гидротермально-метасоматический, гипергенный и тем самым ориентировать поиски на полезные ископаемые, связанные с каждым типом.

Способ наиболее эффективен на поисковых площадях, сложенных литологически однородными толщами пород, и позволяет сократить поисковую площадь в 5 раз.

Формула изобретения

1. СПОСОБ КАРТИРОВАНИЯ УЧАСТКОВ ОКОЛОРУДНЫХ ПОСТМАГМАТИЧЕСКИ ИЗМЕНЕННЫХ ПОРОД, включающий топографическую съемку, выделение элементарных ячеек квадратной формы, измерение значений суммарной длины тальвегов постоянных и временных водотоков эрозионной сети современного рельефа, определение отрицательных отклонений от фоновых значений суммарной длины тальвегов, отличающийся тем, что дополнительно на поисковой площади производят магнитную съемку, выделяют элементарные ячейки размером 0,5 · 0,5 км, определяют в ячейках положительные и отрицательные отклонения от фоновых значений магнитного поля и суммарной длины тальвегов и на основе экспериментально установленной зависимости по сочетанию отклонений одного или разного знака судят о наличии и типе постмагматически измененных пород.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по сочетанию положительных отклонений от фоновых значений магнитного поля и отрицательных отклонений от фоновых значений суммарной длины тальвегов выделяют участки с развитием контактовых постмагматических процессов при ведущей роли ороговикования с преобладанием железосодержащих минералов, магнетита.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что по сочетанию отрицательных отклонений от фоновых значений магнитного поля и суммарной длины тальвегов выделяют участки развития контактово-пневмотолитового и гидротермальнометасоматического околорудного изменения пород при ведущей роли окварцевания с преобладанием кварцсветлослюдистых минералов.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что по сочетанию положительных отклонений от фоновых значений магнитного поля и суммарной длины тальвегов выделяют участки развития жильных и прожилково-метасоматических процессов околорудного изменения пород с преобладанием темноцветных железосодержащих минералов.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что по сочетанию отрицательных отклонений от фоновых значений магнитного поля и положительных отклонений от фоновых значений суммарной длины тальвегов выделяют участки развития жильных и прожилково-метасоматических процессов околорудного изменения пород при ведущей роли кварцсветлослюдистых минералов, карбонатов и гидроокислов железа и марганца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2