Способ геофизической разведки при поисках россыпных месторождений на акваториях в районах "живущих" разломов и в волноприбойной зоне Российский патент 2017 года по МПК G01V3/08 G01V1/38 

Изобретение относится к области поисков и разведки месторождений полезных ископаемых геофизическими методами, в частности к поискам россыпных месторождений.

Изобретение наиболее эффективно может быть использовано при поисках месторождений на шельфе.

Известно, что россыпные концентрации полезных ископаемых, кроме собственно полезного компонента (например, золота, олова, алмазов и др.), содержат в значительных количествах тяжелые минералы, в частности, магнетит, титаномагнетит, ильменит, наличие которых приводит к образованию аномалий магнитного поля [1].

Однако, кроме созданных скоплениями магнитных минералов аномалий, на участках их локализации существует ряд других магнитовозмущающих объектов, не имеющих прямого отношения к полезным ископаемым. К примеру, это коренные породы, на которых отложены россыпные образования.

Из известных геофизических методов поиска россыпных месторождений наиболее близким по технической сущности является способ магнитной съемки, описанный в справочнике по магниторазведке [1], в котором общим с заявляемым изобретением является использование магнитных свойств сопутствующих тяжелых минералов, являющихся индикаторами полезных компонент. Недостатки все те же: трудности идентификации аномалий по их природным источникам.

Указанный недостаток известных способов применения магниторазведки устраняется в заявленном изобретении путем проведения комплексных исследований при оценке природы (источников) аномалий, в том числе:

- наличие исходной, полученной заблаговременно (за 5-10 суток, лучше за несколько месяцев и т.д. до эксперимента - повторных съемок), карты аномального магнитного поля Земли (ΔТ)_а;

- использование сейсмических методов мониторинга акустической эмиссии, датчики которых располагаются в зоне «живущего» разлома или в коренных породах, для оценки времени их активизации и затишья благодаря геодинамическим процессам прилива и/или прибоя;

- выбор времени повторных магнитных съемок (погрешность 1-1,5 нТл);

- повторные съемки на профиле, пересекающем аномалии исходной карты или площадные съемки на всей площади исследования;

- оценка влияния приливных сил на структуру россыпей и соответственно на аномалии магнитного поля ΔT на маршрутах или площадях прошлых магнитных съемок;

- оценка разности магнитного поля на повторных маршрутах или площадях, выполненных до и после активизации разлома или коренных пород, с высокой точностью.

Разностные аномалии создаются благодаря тому, что за счет активизации разлома и приливных сил магнитоактивные минералы перемещаются и образуют новые с иной структурой магнитные источники.

Целью настоящего изобретения является выделение магнитных аномалий, обусловленных россыпями магнитных минералов, с которыми нередко связаны сопутствующие ценные минералы (золото, касситерит, алмазы и др.), среди других природных аномалий, в том числе созданных субстратом коренных пород.

Поставленная цель достигается тем, что по геологическим и геофизическим картам (в первую очередь магнитного поля) выбираются участки, перспективные на обнаружение россыпей в прибрежной акватории в зоне «живущего» разлома - акустического источника, влияющего (дополнительного к океаническим приливам и волноприбойной зоны) на активизацию залежей россыпных минералов, в т.ч. магнитных, их «разрыхления» и перемещения в пространстве.

С помощью акустической съемки картируют зону разлома и/или находят места максимального выхода акустической эмиссии, где и устанавливают сейсмоакустическую станцию, с помощью которой выполняется суточный мониторинг [2].

По результатам суточного мониторинга по энергии акустической эмиссии, созданной геодинамическими процессами, приливами и прибоем, выделяют время активизации разлома или массива пород и время «затишья», выполняют высокоточную магнитную съемку во время затишья - до активизации, если нет старых высокоточных съемок, и после (или только после - если имеется «старая» высокоточная карта магнитного поля), и вычисляют разницу этих двух карт для оценки влияния активизации разлома или массива пород вместе с приливами земной коры и приливами океана на россыпи.

Очевидно, что удобнее выполнять обе съемки в течение 1-2 дней. Однако наличие старой (возможно полученной за месяцы и даже годы до момента оценки) высокоточной карты позволит более надежно вычислить разность двух карт, аномалии которых созданы веществом, способным изменять свои магнитные свойства при механическом (акустическом) воздействии.

Источником акустической эмиссии являются природные факторы: «живущий» разлом и/или микроземлетрясения в коренных породах, созданные накоплением энергии упругой отдачи в микроочагах, земные приливы и т.п.

Очевидно, что в зоне «живущего» разлома акустическое воздействие и, соответственно, разностное магнитное поле будет больше, т.к. указанные источники воздействия суммируются. В случае отсутствия «живущих» разломов или когда их воздействие не регистрируются на исследуемой площади (например, оцененное по суточному мониторингу в двух удаленных на концы площади сейсмографах), то способ может быть использован только по слабой суточной активизации коренных пород. Однако в этом случае потребуется повторные съемки выполнять через несколько суток, число повторов может быть определенно по результатам суточного мониторинга: разности повторных и первичных измерений магнитного поля, - на примере отдельной аномалии или отдельном профиле.

Аномалии магнитного поля в разностном поле на профиле или карте выделяются по превышению абсолютного значения разности в 1-3 раза среднюю квадратичную разность, вычисленную в неаномальной зоне. Можно также использовать погрешность съемки. Съемка выполняется согласно инструкции по магниторазведке (1981 г.).

Выделенные по разностной карте контуры аномалии переносятся на карту магнитного поля и производится количественная интерпретация аномалий с целью оценки глубины залегания нижней кромки (подошвы) россыпного пласта [1]. Далее, по редкой сети производится опробование (необязательно по всем аномалиям) и выполняется оценка параметров (содержание полезных компонентов) россыпного пласта. Аномалии полезных компонентов определяются по превышению их содержаний над фоном на 1-3 ошибки определения их концентрации.

Технический результат: локализация перспективных участков на обнаружение новых россыпных залежей, предварительное оконтуривание обнаруженных залежей, уменьшение объемов опробования, сокращение времени полевых работ, значительное уменьшение стоимостных показателей геологоразведочных работ.

Литература

1. Магниторазведка: Справочник геофизика / Под ред. В.Е. Никитского, Серкеров С.А. Гравиразведка и магниторазведка: Учебник для вузов. - М.: Недра.

2. Бурдакова Е.В., Глинская Н.В., Мищенко О.Н., Паламарчук В.К., Прялухина Л.А. Затишье в среде предвестников землетрясений // Материалы XVI конференции «Структура, свойства, динамика и минерагения литосферы Восточно-Европейской».- Воронеж, 2010 г. // т. I, 160-162 с.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для поисков россыпных месторождений на акваториях. Сущность: изучают карту аномального магнитного поля Земли исследуемого участка, полученную по результатам ранее выполненной высокоточной магнитной съемки в перспективной на обнаружение россыпей полезных ископаемых акватории. В районе “живущего” разлома устанавливают сейсмоакустическую мониторинговую станцию для регистрации микроземлетрясений и суточного изменения акустической эмиссии. Определяют периоды активизации и затишья разломной зоны, а также период активности волноприбойной зоны. Во время затишья (после периода активизации) проводят повторную высокоточную магнитную съемку на профиле, пресекающем аномалии магнитного поля на старой карте, или выполняют повторную съемку на всей исследуемой перспективной площади. Вычисляют разности магнитного поля (между старой и повторной съемками), полученные до и после активизации, выделяют на них локальные аномалии. По величине разностных аномалий судят о наличии содержащих магнитные минералы россыпей. Отбирают пробы в центре каждой аномалии и анализируют их на наличие полезного компонента. По контурам значимых аномалий, в которых по результатам анализа проб подтверждено наличие аномальных содержаний полезных компонентов, определяют границы залежи. Технический результат: уменьшение объемов опробования, сокращение времени полевых работ.

Способ геофизической разведки при поисках россыпных месторождений на акваториях в районах “живущих” разломов и в волноприбойной зоне с использованием карты аномального магнитного поля Земли (ΔT)_a исследуемого участка, полученной по результатам ранее выполненной высокоточной магнитной съемки в перспективной на обнаружение россыпей полезных ископаемых акватории, отличающийся тем, что в районе “живущего” разлома устанавливают сейсмоакустическую мониторинговую станцию для регистрации микроземлетрясений и суточного изменения акустической эмиссии, по энергии происходящих процессов определяют период активизации и период затишья разломной зоны, а также период активности волноприбойной зоны, во время затишья (после периода активизации) проводят повторную высокоточную магнитную съемку на профиле, пресекающем аномалии магнитного поля на старой карте, или выполняют повторную съемку на всей исследуемой перспективной площади, вычисляют разности магнитного поля (между старой и повторной съемками), полученные до и после активизации, выделяют на них локальные аномалии, по величине разностных аномалий судят о наличии содержащих магнитные минералы россыпей, отбирают пробы в центре каждой аномалии, анализируют пробы на наличие полезного компонента и по контурам значимых аномалий (т.е. если абсолютное значение аномалии |ΔT|≥(1÷3)σ, где σ - средняя квадратическая ошибка съемки), в которых по результатам анализа проб подтверждено наличие аномальных (превышающих фоновое) содержаний полезных компонентов, определяют границы залежи.