Особым разделом региональной геофизики являются крупномасштабные
картировочно-поисковые геофизические исследования, направленные на
поиски, в основном, твердых полезных ископаемых и изучение территорий,
преназначенных под промышленное и гражданское строительство. Комплексное
крупномасштабное геологическое картирование (масштабы 1:50000 - 1:25000)
предназначено для изучения геологического строения верхних частей
земной коры до 2 км и выяснения перспектив в отношении минерально-сырьевых
ресурсов с помощью геологических съемок, аэрокосмических, геофизических,
геохимических исследований, проходки горных выработок, скважин и
геофизических исследований в них.
Если в горных районах с хорошей обнаженностью коренных
пород визуальную геологическую съемку можно проводить без геофизических
методов, то в районах, закрытых четвертичными и покровными отложениями,
роль геофизических методов становится ведущей. Обычно в результате
геологической съемки составляют карту поверхности коренных (дочетвертичных)
отложений. Однако одной такой карты недостаточно для оценки перспективности
района на те или иные полезные ископаемые и тем более для их поисков.
Поэтому геологические съемки являются лишь частью глубинного, или
объемного, картирования, обеспечивающего изучение района на разных
глубинах и построение структурно-геологических карт по разным структурным
этажам. Без данных геофизики такое картирование проводить практически
невозможно.
Большинство твердых (рудных и нерудных) полезных
ископаемых, представляющих интерес для промышленности, залегает на
глубинах до 2 км. Такие глубины изучают определенным комплексом геофизических
методов, опережающих или сопровождающих геологическую съемку и объединяемых
в картировочно-поисковую геофизику. Подход к проведению картировочно-поисковых
геофизических работ с целевым назначением - выявление месторождений
твердых полезных ископаемых - должен быть системным. Он наиболее
четко сформулирован В.В.Бродовым (1979) и включает следующие принципы,
имеющие методологическое значение для любых площадных поисково-разведочных
работ:
- последовательность укрупнения масштабов съемок от рекогносцировочных и региональных мелко- и среднемасштабных на больших территориях к сплошному попланшетному крупномасштабному картированию, а затем к поискам и разведке полезных ископаемых на перспективных участках;
- постепенная смена менее точных высокопроизводительных (аэрокосмических) менее мобильными, но более детальными (полевыми), а затем "громоздкими" (скважинными и подземными) геофизическими методами;
- переход от глубинного исследования земной коры к изучению глубин до 5-10 км, от поисков к разведке на глубинах до 2 км;
- чередование геолого-геофизических методов, нацеленных на последовательное уточнение геофизической информации и углубление ее геологического истолкования;
- цикличность и повторяемость исследований одними и теми же методами, но с более точной аппаратурой и по сгущенной сети наблюдений, с переинтерпретацией материалов по более совершенным программам.
Набор и эффективность геофизических методов при картировочно-поисковых
работах определяются природными геолого-геофизическими условиями,
физическими свойствами пород, геологическим строением, характером
и ценностью имеющихся полезных ископаемых и другими факторами. Удобную
классификацию проведения геолого-геофизических картировочно-поисковых
работ на суше по природным (геологическим и геофизическим) условиям
предложил В.И.Красников. Он выделил три типа региональных геологических
структур [Хмелевской В.К. и др., 1988].
Первый тип - открытые районы, поднятые и в разной
степени эродированные древние щиты, древние и молодые складчатые
области, характеризующиеся интенсивным проявлением магматизма и метаморфизма,
крутым залеганием пород и рудных комплексов, отсутствием или наличием
четвертичных отложений малой мощности. К ним можно отнести, например,
Балтийский, Алданский, Анабарский и другие древние щиты, регионы
палеозойской, мезозойской, кайнозойской складчатости (Урал, Казахстан,
горные районы Средней Азии и Кавказа, Енисейскую, Байкальскую и другие
складчатые области).
Второй тип - полузакрытые районы платформ, характеризующиеся
отсутствием или слабым проявлением магматизма, наличием над складчатым
основанием (фундаментом) полого залегающего чехла осадочных пород
мощностью до 500 м. В районах этого типа породы залегают слабо наклонно
и почти горизонтально, а месторождения твердых полезных ископаемых
имеют пластовую или линзовидную форму и субгоризонтальную ориентировку.
Примером таких районов служат окраины Русской и Сибирской платформ,
Западно-Сибирской и Туранской плит и др.
К третьему типу относят закрытые
районы платформ и геосинклинальных областей с мощностью осадочного
чехла более 500 м. В районах этого типа породы чехла залегают практически
горизонтально, фундамент дислоцирован. Развиты пластовые залежи полезных
ископаемых, а также месторождения нефти и газа. Такими районами являются
Русская платформа, Западно-Сибирская плита, предгорные котловины
горных систем Кавказа, Средней Азии, Восточной Сибири и т.д.
Открытые районы изучают следующими методами:
аэрокосмическими; аэрогеофизическими (одним методом, например, магниторазведкой,
двумя - к магниторазведке добавляют гамма-спектрометрию, тремя -
к указанным двум добавляют электроразведку с измерением низкочастотных
естественных полей или высокочастотных полей, четырьмя - добавляют
еще инфракрасную съемку); полевыми геофизическими (гамма-, эманационной
и гравимагнитной съемками, электрическим и электромагнитным профилированием);
геохимическими (металлометрической, литохимической, гидрохимической
и биохимической съемками). Кроме того, выборочно на опорных профилях
можно проводить электрические (ВЭЗ, ВЭЗ-ВП), электромагнитные (МТЗ,
ЧЗ, ЗС) и сейсмические (МПВ, МОВ) зондирования. Рациональный комплекс
из 2-4 названных методов определяется физико-геологическими условиями.
В полузакрытых районах с мощностью четвертичных
и покровных отложений до 500 м применяют аэрокосмические и полевые
гравимагнитные съемки, а также проводят электрические, электромагнитные
и сейсмические зондирования.
В районах закрытого типа с
мощным чехлом осадочных пород используют полевые методы: грави-,
магниторазведку, электромагнитные зондирования и сейсморазведку.
Крупномасштабные картировочно-поисковые геофизические исследования
бывают, как правило, площадными с расстояниями между профилями, составляющими
1 см в масштабе результативных карт, например, в масштабах 1:50000
- 1:25000 в среднем они составляют 500-250 м. Как отмечалось выше,
с точки зрения картировочных работ геофизические методы можно условно
разделить на легкие (портативные) и громоздкие (сложные). При переходе
от первых ко вторым уменьшается производительность, увеличиваются
габариты и масса аппаратуры, возрастает информативность и точность
количественной интерпретации. Кроме того, легкие геофизические методы
чаще бывают опережающими, а громоздкие - сопровождающими геолого-разведочные
работы.
Для портативных (легких) методов (аэрогеофизические,
полевые гравимагнитные, радиометрические и электромагнитные профилирования)
межпрофильные расстояния можно уменьшать, а для громоздких (электрические
и электромагнитные зондирования, сейсморазведка) - увеличивать, а
иногда проводить работы лишь на опорных (интерпретационных) профилях.
Направления профилей выбирают в крест простиранию геологических структур
и геофизических аномалий, выявленных предыдущими геолого-геофизическими
работами. Шаг наблюдений на профилях обычно близок к межпрофильному
расстоянию (при электрических и сейсмических зондированиях) или в
2-10 раз меньше (для портативных методов и работ в движении, например,
при аэро-, авто- и акваториальных съемках).
В результате интерпретации карт графиков и карт
тех или иных геофизических параметров строят разного рода геолого-геофизические
разрезы, карты изогипс опорных геофизических горизонтов и фундамента,
изоглубин перспективных или опорных толщ, петрофизических характеристик
и др. При использовании данных геохимических и геологических съемок,
картировочных скважин и каротажа в них строят геологические карты
по кровле коренных пород и опорным литостратиграфическим горизонтам,
уточненные геолого-геофизические разрезы с локальным прогнозом полезных
ископаемых. Кроме того, дается " командная " информация на
прекращение или продолжение исследований с указанием, где и какими
методами вести специальные поиски.
Следует подчеркнуть целесообразность опережающего
проведения геофизических работ с тем, чтобы геофизические аномалии
можно было проверить геохимической и геологической съемкой, горными
выработками и скважинами. Так как целью поисково-картировочных геофизических
работ является оценка перспективности района на полезные ископаемые,
особое внимание следует уделить геофизическим аномалиям " рудного
типа " (экстремумам на гравимагнитных и гамма-эманационных картах,
зонам минимумов сопротивлений, участкам " рудных пересечений "
на графиках несимметричных электропрофилирований, проводящим аномалиям
индуктивных методов). Участки таких аномалий уже в ходе картировочно-поисковых
работ необходимо, по возможности, обследовать основными методами
рудной электроразведки: естественного поля (ЕП), вызванной поляризации
(ВП), переходных процессов (МПП).
Назад| Вперед
|
