СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ТЕЛ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ Советский патент 1974 года по МПК G01V5/04 G01V9/00 

1

Изобретение относится к способам поисков и разведки минеральных месторождений ископаемых путем геофизического исследования скважин элементным и плотностным каротажем, так как все острее ставится задача поисков скрытых месторождений, в том числе залегающих на больших глубинах от земной поверхности.

Известен способ обнаружения скрытых месторождений посредством проходки буровых скважин с отбором керна, требующий, однако, больших затрат времени, техники и являющийся довольно дорогим.

Использование элементного, в частности активационного, каротажа металлов в скважинах бескернового бурения при поисках месторождений в новых районах, т. е. применение одного из вариантов обнаружения рудных тел способом металлометрических геохимических поисков с использованием ядерного каротажа, очень трудоемко. Кроме того, металлометрия не фнксирует тела нерудных полезных ископаемых и не дает характеристики петрохимического состава пород.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что в первую очередь производят определение двух окислов SiOg, А12Оз и по их содержанию осуществляют разбивку разреза скважин на интервалы, после чего для каждого устанавливают содержание СаО и

MgO, по результатам анализа выявляют тела полезных ископаемых с подчиненными силикатами и кварцем на интерзалах, в которых сумма четырех определяющих петрогенных окислов не превышает 60%, а на интервалах, где сумма SiO, АЬОз, СаО и MgO более 60%, измеряют известным каротажным способом плотность геологических образований. По полученным данным судят о наличии тел полезных ископаемых с преобладающими силикатами и кварцем и о петрохимическом типе в,гещающих пород.

Предлагаемый способ позволяет резко ускорить, удешевить обнаружение скрытых тел полезных ископаемых как при поисках месторождений в новых районах, так и разведке глубоких горизонтов известных месторождений, а также осуществлять петрохимическую характеристику пород геологического разреза.

Результаты определения потрогенных окислов, их сумму и плотность на каждом интервале для удобства анализа записывают в форме таблицы. Кроме того, эти дапные изображаются в виде графиков параллельно колонке скважины. Геологическая интерпретация каждого интервала в колонке обозначается уже на основании содержания петрогенных окислов и плотности.

Отличие тел нерудных поле. ,ных ископаемых от тел, сложенных метасоматнческими и жильными минералами, с возможным вкрапленным оруденением и нород с вкрапленниками полезных минералов (более 15%) устанавливают, сопоставляя найденные содержания SiO2, AlaOa, CaO и MgO иа выявленных интервалах со справочными данными о составе нерудных полезных ископаемых. В связи с тем, что промышленные тела нерудных полезных ископаемых сложены прсимуществеино одним минералом, например тальком, они иоказывают состав определяющих окислов, близкий к характерному для этого минерала и таким образом фиксируются. К телам, образованным метасоматическнми или жильными минералами, относятся те интервалы, которые, как и нерудные полезные ископаемые, обладают повышенным содержанием отдельных определяющих окислов по сравнению с вмещающими их породами, но по соотношениям определяющих окислов и плотности отличаются от нерудных полезных ископаемых и горных пород. Породы с вкрапленными полезными минералами (более 15%) по сравнению с заключающими их породами характеризуются пониженным содержанием определяющих окислов и повышением плотности. Их выделяют, как интервалы, которые не отнесены к нерудным полезным ископаемым, телам, образованным метасоматическими и жильными минералами, и известным породам. Интервалы, отнесенные по определяющим петрогенным окислам и плотности к полезным ископаемым или к телам, сложеиным метасоматическими и жильными минералами с возможным вкранленным оруденением, а также к породам с вкрапленными полезными минералами выше 15%, в дальнейшем подвергаются исследованиям для установления вида полезного ископаемого. Определение рудных элементов производится с помощью элементного каротажа уже только на выявленных интервалах, причем последовательность определения элементов осуществляется в зависимости от распространенности месторождений тех илн иных элементов в данном районе или регионе. При использовании предлагаемого способа обнаружения тел полезных ископаемых в скважинах бескернового бурения следует учитывать геологическое положение участка, на котором ведутся поисковые работы. В первую очередь следует учесть, будут ли эти работы производиться в неметаморфизованном и слабометаморфизованном осадочном чехле или , геосинклииальной области н частях нлатформ, подвергавщихся активизации (имеется в виду проявление в этих частях платформ магматнзма и гидротермального минералообразования). В осадочном чехле земной коры, мощность которого особенно велика на платформах, могут быть встречены месторождения железа, марганца, бокситов, фосфоритов, каменной соли, каменного угля, гипса, барита, магнезита, известняка, доломитов. Большинство названных месторождений относятся к месторождениям с подчиненным содержанием окислов кремния и алюминия в составе руд, т. е. содержание четырех окислов в промышленных типах руд менее 60%, лишь в рудах бокситов сумма может оказаться выще 60%, однако бокситы диагностируются по высокому содержанию алюминня. Для обнаружения тел перечисленных полезных ископаемых достаточно данных элементного каротажа и не требуется, в большинстве случаев, определения плотности. При поисках Б геосинклинальных областях или частях нлатформ, подвергшихся активизации, могут быть встречены различные полезные ископаемые. Это могут быть тела, представлепные богатыми снлощными рудами или иерудными полезными ископаемыми, вкрапленным оруденением в малоизмененных породах, а также телами, образованными метасоматическими и жильными минералами с вкрапленной рудной мннерализацней. Вмещающие их породы могут быть осадочными, изверженными и метаморфическими. Для диагностики пород и различия их с телами полезных ископаемых определение плотности обязательно. Использование нредлагаемого способа эффектнвно нри поисках глубокозалегающих месторождений, требующих большого объема буровых работ, и особенно в случаях пластовых и нологозалегающих месторождений, таких, как бокситы, фосфориты, железные и марганцевые руды, глины и другие полезные ископаемые экзогенного происхождения, а также эндогенных железорудных, медно-колчеданных, свинцово-цинковых залежей или крунных тел типа трубок кимберлита. Он также рационален нри ведении буровых поисковых работ на значительных нлощадях, например, при разбуривании выступов докембрийского фундамента, при проверке магнитных, гравиметрических, сейсмических, электрических и других аномалий. Предлагаемый способ, кроме поиска, может найти широкое применение и нри разведке месторождений. Его использование позволяет ускорить и удешевить разведку глубоких горизонтов рудных тел. Например, если рудное тело разведано на глубину по редкой сети скважин и требуется большое количество скважин для ее сгущения, то применение предлагаемого способа позволяет бурение но вмещающим породам всех промежуточных скважин производить без керна. Способ может найти применение при разведке месторождений в случае нлохого выхода керна. Следует учитывать возможность сокращения отбора керна в части разведочных скважин, буримых на нефть и газ.

Предмет изобретения

Способ обнаружения тел полезных ископаемых, основанный на исследовании бескерновых скважин путем элементного и плотностного каротажа, отличающийся тем, что, с целью ускорения поисков и разведкп тел полезных ископаемых, производят определение окислов SiO2, AlgOs, по их содержанию осуществляют разбивку разреза скважин на интервалы, для каждого интервала устанавливают содержание СаО и MgO, по результатам анализа выявляют тела полезных ископаемых с подчиненными силикатами и кварцем на интервалах, в которых сумма четырех определяющих петрогенных окислов не превыщает 60%, а на интервалах, где сумма SiO2, AUOs, СаО и MgO выше 60%, измеряют плотность геологических образований, после чего по полученным данным судят о наличии тел полезных ископаемых с преобладающими силикатами и кварцем и о петрохимическом типе вмещающих пород.