Способ обнаружения и исследования рудных тел Советский патент 1986 года по МПК G01V11/00 

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для упрощения и повьшения эффективности разведки рудных месторождений полезных ископаемых любого типа.

Цель изобретения - уменьшение трудоемкости и повышение точности обнаружения рудных тел, преимущественно железорудных, путем уточнения их границ.

На фиг. 1 изображены результаты профилирования катушкой индуктивности по профилю XI (а - график интегральной ЭДС, S - геологический -разрез); на фиг. 2 - результаты профилирования катушкой индуктивности по профилю X (а - график интегральной ЭДС, S- геологический разрез).

На фиг. 1 и 2 введены обозначеамплитуд экстремальных частей графиков ЭДС, причем применительно к железорудным телам, величина амплитуды пропорциональна содержанию железа в рудном теле. На границе рудного тела с вмещающей породой.происходит значительное изменение градиента вертикальной составляющей геомагнитного поля, что и отражается в экстремаль10 ных частях графиков ЭДС.

На фиг. to показаны экстремальные значения амплитуды А, 2,5 mV при фоновых значениях амплитуд 0,2-0,ЗшУ. Рудное тело 4 (фиг. 1S) с содержа- 15 нием железа 14% располагается под суглинками 1 и песчаниками 2 среды вмещающих пород кристаллических сланцев 3 и гнейсов 5. Ширина рудного тела определяется по расстоянию межния: А , - 2,5 mV - амплитуды экстре- 20 ду экстремальными значениями ЭДС с мальных частей графиков ЭДС; 1 - суг-- амплитудами А и составляет 47м линки; 2 - песчаники; 3 - кристалли- (от ПК 9 до ПК 56, фиг. 1S) и 9м (от ческие сланцы (амфиболпироксеновые); ПК 83 до ПК 92).

4 - рудное тело с содержанием железа Обнаружение более обедненных же- 14%; 5 - гнейсы и мигматиты биотито-25 лезом рудных тел и неоднородностей вые; А - 1,68 mV и А, - 0,8 mV - показано на примере результатов профилирования по профилю XI. На графике ЭДС .(фиг. 2а) амплитуды экстремальных значений ЭДС имеют другие 30 значения Aj ; 1,7 mV и А 0,78mV т.е. ,75-1,8, А,А,/3-4. Ширина обедненного железом рудного тела 6 (фиг. 25) равна 16м (от ПК 22 до ПК 38). Амплитуда А соответствуамплитуды экстремальных частей графиков ЭДС; 6 - рудное тело с содержанием железа 10%; 7 - тектоническое нарушение.

Пример осуществления способа.

На перспективных участках рудных месторождений, определенных геологическими или геофизическими методами, разбивают профили вкрест предполагае- 35 тектоническому нарушению 7 среди мого простирания рудного тела. Произ- кристаллических сланцев 3 и гней- водят профилирование путем непрерывного перемещения катушки индуктивности на высоте до 1,0 м от поверхности Земли. Индуцированные в катуш- ке сигналы ЭДС через кабель поступают в магнитный регистратор, где и регистрируются на магнитную ленту. Производят непрерывное профилировасов 5.

Неоднородностям нерудной природы, например карстам и др., на других

j}Q месторождениях будет соответствовать другая по значению А, но всегда меньшая по сравнению с А, и Aj, соответствующая границам рудных тел, где градиент вертикальной составляющей

ние и в обратном направлении.

После съемки участка производят с помощью графопостроителя Н-306 перезапись сигналов ЭДС с магнитной ленты на бумагу. По каждому профилю сопоставляют графики ЭДС прямого и обратного профилирования.

Определяют величины амплитуды в милливольтах или миллиметрах экстремальных частей графиков ЭДС. Как показали опытно-промьгашенные испытания способа, границы рудных тел надежно обнаруживаются по значениям рядом стоящих одинаковых по значениям

амплитуд экстремальных частей графиков ЭДС, причем применительно к железорудным телам, величина амплитуды пропорциональна содержанию железа в рудном теле. На границе рудного тела с вмещающей породой.происходит значительное изменение градиента вертикальной составляющей геомагнитного поля, что и отражается в экстремаль тектоническому нарушению 7 среди кристаллических сланцев 3 и гней-

сов 5.

Неоднородностям нерудной природы, например карстам и др., на других

месторождениях будет соответствовать другая по значению А, но всегда меньшая по сравнению с А, и Aj, соответствующая границам рудных тел, где градиент вертикальной составляющей

в сотни раз больше (по сравнению с неоднородностямк нерудной природы). повьщ1ения экспрессности разведки рудных тел катушку индуктивности устанавливают на автотранспорте

и перемещают со скоростью 50 км/ч.

Испытания показали, что оптимальной скоростью перемещения катушки является до 50 км/ч: при перемещении катушки с большей скоростью из-за инертности регистрирующей аппаратуры возникает возможность в пропуске неоднородности и малого по ширине, и бедного по содержанию руды тела.

При перемещении катушки транспортным средством экстремальные значения амплитуд А(, Aj, А увеличиваются пропорционально увеличению скорости перемещения. Кроме этого, экспресс- ность разведки возрастает по сравнению с пешеходным вариантом в 5-10 раз На месторождениях, резко отличающихся по структуре и глубине залегараз по напряженности больше, чем любые вмещающие породы.

Кроме того, способ применим для разведки кварцесодержащих и пьезоак- тивкьпс пород.

Найденный принцип разведки и исследования по значениям амплитуд А,

значения амплитуд могут изменятьмо А, графиков ЭДС применим для люния,

ся,но соотношение останется t 1j6 А, , т.е. в 1,5-2 раза больше.

При сопоставлении графиков ЭДС прямого и обратного ходов уточняется граница контактов руднцх тел с вмещающими породами. Она определяется посередине между смещениями амплитуд по горизонтальной оси графиков ЭДС. При наличии обводненных карстов и тектонических нарушений экстремальные части графиков ЭДС прямого и обратного ходов зеркально отображаются, поэтому граница неоднородностей определяется с точностью до 1 м. Граница рудного тела устанавливается с точностью 2-3 м.

Физической основой предатоженного способа является резкое изменение градиента естественного магнитного поля Земли на границе рудного тела с вмещающими породами. Это изменение достигает от 300 до 900 нт/м и сохраняет такое значение на высоте до 1,0 м от поверхности Земли. При пересечении катушкой индуктивности мест повьииенНого изменения градиента в последней индуцируются экстремальные значения ЭДС. На границах обедненного железом рудного тела с вметающими породами градиент изменяется от 100 до .300 нт/м, что и вызьшает индукцию ЭДС, меньшую по величине.

5

20

бых месторождеггий. Предварительно на известном геологическом разрезе производят профилирование, изучают характерные для полезного ископаемого амплитуды А(, А и характерные амплитуды АЗ для неоднородностей. Затем находят характерные для данного типа рудного тела соотношения между А(, AZ и АЗ. После производят разведку по всей площади.

Формула изобретения

1. Способ обнаружения и исследования рудных тел, заключающийся в дискретной регистрации в точках профилей искусственных сейсмических и естественных электромагнитных полей с последующим анализом амплитуд и частот принятых сигналов, о т л и 30

35

40

чающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и повьш1ения точности обнаружения рудных тел, преимущественно железорудных,путем уточнения их границ на перспективных участках месторождений, измерения естественного геомагнитного поля проводят непрерывно путем перемещения датчика, соединенного с магнитным регистратором на высоте до 1,0 м от поверхности Земли, исследуют графики ЭДС по профилям, выделяют амплитуды А(, Aj, А экспериментальных частей графиков ЭДС с соотношениями А А, (1,5-1,7), АЗ А, (3-4), где А, и AJ - экстремальные значения амплитуды ЭДС или относящиеся к местам контактов рудн1 1Х тел с вмешающими породами соответственно с богатым и обедненным содержанием железа, А - экстремальные значения амплитуд ЭДС, соответствукщие неод- нородностям нерудной природы, преимущественно карстов, тектонических нарушений, причем расстояние между рядом расположенными точками на графиках с амплитудами ЭДС А, относят к ширине обогащенного железом рудного тела, а расстояние между точками

На физических и геометрических не- однородностях нерудной природы (карсты, тектонические нарушения, зоны обводнений и т.п.) градиент изменения геомагнитного поля не превьшает too нт/м, чем и объясняются меньшие

экстремальные значения ЭДС.

I

Предлагаемый способ применим для разведки месторождений рудных тел любого типа (полиметаллических, цветных металлов и др), рудные тела представляют собой неоднородности среди вмещаюш1их пород даже сильно магнитных, рудные тела любого типа имеют собственное магнитное поле в десятки

раз по напряженности больше, чем любые вмещающие породы.

Кроме того, способ применим для разведки кварцесодержащих и пьезоак- тивкьпс пород.

Найденный принцип разведки и исследования по значениям амплитуд А,

А, графиков ЭДС применим для А, графиков ЭДС применим для лю

бых месторождеггий. Предварительно на известном геологическом разрезе производят профилирование, изучают характерные для полезного ископаемого амплитуды А(, А и характерные амплитуды АЗ для неоднородностей. Затем находят характерные для данного типа рудного тела соотношения между А(, AZ и АЗ. После производят разведку по всей площади.

Формула изобретения

1. Способ обнаружения и исследования рудных тел, заключающийся в дискретной регистрации в точках профилей искусственных сейсмических и естественных электромагнитных полей с последующим анализом амплитуд и частот принятых сигналов, о т л и 30

35

40

5

0

5

чающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и повьш1ения точности обнаружения рудных тел, преимущественно железорудных,путем уточнения их границ на перспективных участках месторождений, измерения естественного геомагнитного поля проводят непрерывно путем перемещения датчика, соединенного с магнитным регистратором на высоте до 1,0 м от поверхности Земли, исследуют графики ЭДС по профилям, выделяют амплитуды А(, Aj, А экспериментальных частей графиков ЭДС с соотношениями А А, (1,5-1,7), АЗ А, (3-4), где А, и AJ - экстремальные значения амплитуды ЭДС или относящиеся к местам контактов рудн1 1Х тел с вмешающими породами соответственно с богатым и обедненным содержанием железа, А - экстремальные значения амплитуд ЭДС, соответствукщие неод- нородностям нерудной природы, преимущественно карстов, тектонических нарушений, причем расстояние между рядом расположенными точками на графиках с амплитудами ЭДС А, относят к ширине обогащенного железом рудного тела, а расстояние между точками

51257597S

с амплитудой А, относят к ширине руд- датчика по профилям в обратных на- ного тела с обедненным содержанием правлениях, совмещают графики и по

положениям соответствующих экстражелеза.

2. Способ обнаружения и исследования рудньк тел по п,1, о т л и - чающийся тем, что измерения ЭДС производят путем перемещения

мальньгх значений ЭДС с амплитудами А,, AJ, АЗ уточняют границы рудных тел и неоднородностей нерудной природы.

мальньгх значений ЭДС с амплитудами А,, AJ, АЗ уточняют границы рудных тел и неоднородностей нерудной природы.

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для упрощения и повышения эффективности разведки рудных месторождений полезных ископаемых любого типа. Цель изобретения - уменьшение трудоемкости и повышение эффективности обнаружения рудных тел. На перспективных участках рудных месторождений, определенных геологическими и геофизичед- кими методами, разбивают профили вкрест предполагаемого простирания рудного тела. Производится профили- ров ание путем непрерывного перемещения катушки индуктивности на высоте до 1,0 м от поверхности земли. Индуцированные в катушке сигналы ЭДС через кабель поступают в магнитный регистратор, где и регистрируются на магнитную ленту. Производится непрерывное профилирование и в обратном направлении. По каждому профилю сопоставляют графики ЭДС прямого и обратного профилирования. Границы рудного тела надежно обнаруживаются по значениям рядом стоящих одинаковых амплитуд экстремальных частей графиков ЭДС, причем применительно к железорудным телам величина амплитуды пропорциональна содержанию железа в рудном теле. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

t, I t.e

IS

t.e

/fff

as

g fVvJ MMftVV y

.

да to 30 75 3 Й a to 30 100 /w/w,«

e,

ITS tfS

to

&№ 0.5

ais

0

Ai

4W ,«

Е2Э 7E2D

Редактор М. Келемеш

Составитель И. Абрамова

Техред А.Кравчук Корректор М. Демчик

Заказ 4915/45Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений к открытий 113035, Москва, Ж-35, .Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 4