Способ обнаружения и исследования рудных тел

 

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 геофизичедкими методами, разбивают профили вкрест предполагаемого простирания рудного тела. Производится профилиров 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.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

О91 (11} (5g 4 6 01 Ч 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ; и АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3732277/24-25 (22) 03.05.84 (46) 15.09.86. Бюл. 9 34 (71) Донецкий филиал Научно-исследовательского горно-рудного института (72) Е ° Г. Соболев, П.Н. Старчак, И.Л. Андрущенко и В.П. Новиков (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 330411, кл. G 01 Ч 11/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

И 972453, кл. G 01 V 11/00, 1980. (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ РУДНЫХ ТЕЛ (57) Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для упрощения и повышения эффективности разведки рудных месторождений полезных ископаемых любого типа. Цель изобретения — уменьшение трудоемкости н повышение эффективности обнаружения рудных тел. На перспективных участках рудных месторождений, определенных геологическими и геофизическими методами, разбивают профили вкрест предполагаемого простирания рудного тела. Производится профилирование 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 s.ï. ф-лы, 2 ил.

1 1257

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для упрощения и повышения эффективности разведки рудных месторождений полезных ископаемых любого типа. 5

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

l0

На фиг. 1 изображены результаты профилирования катушкой индуктивности по профилю XI (a — график интегральной ЭДС, 8 — геологический разрез); на фиг. 2 — результаты профи- 15 лирования катушкой индуктивности по профилю Х (а " график интегральной

ЗДС, Π— геологический разрез).

На фиг. 1 и 2 введены обозначения: А, - 2,5 mV - амплитуды экстре- 20 мальных частей графиков ЗДС; 1 — суглинки; 2 - песчаники; 3 - кристаллические сланцы (амфиболпироксеновые);

4 — рудное тело с содержанием железа

) 14X; 5 — гнейсы и мигматиты биотито->5 вые; А — 1,68 mU и А, — 0,8 mV— амплитуды экстремальных частей графиков ЗДС.; 6 — рудное тело с содержанием железа < 10X 7 — тектоническое нарушение. 30

Пример осуществления способа.

На перспективных участках рудных месторождений, определенных геологическими или геофизическими методами, разбивают профили вкрест предполагае- 35 мого простирания рудного тела. Производят профилирование путем непрерывного перемещения катушки индуктивности на высоте до 1,0 м от поверхности .Земли. Индуцированные в катуш- 10 ке сигналы ЭДС через кабель поступают в магнитный регистратор, где и регистрируются на магнитную ленту.

Производят непрерывное профилирование и в обратном направлении. 45

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-промышленные испытания способа, границы рудных тел надежно обнаруживаются по значениям рядом стоящих одинаковых по значениям

597 2 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 верти« кальной составляющей геомагнитного поля, что и отражается в экстремальных частях графиков ЭДС.

На фиг. 1о показаны экстремальные значения амплитуды А, 2,5 mV npu фоновых значениях амплитуд 0,2-0,3шЧ.

Рудное тело 4 (фиг. 15) с содержанием железа + 14X располагается под суглинками 1 и песчаниками 2 среды вмещающих пород кристаллических сланцев 3 и гнейсов 5. Ширина рудного тела определяется по расстоянию между экстремальными значениями ЭДС с амплитудами А, и составляет 47м (от ПК 9 до ПК 56, фиг. 18) и 9м (от

ПК 83 до ПК 92).

Обнаружение более обедненных железом рудных тел и неоднородностей показано на примере результатов профилирования по профилю XI. На графике ЗДС (фиг. 2а) амплитуды экстремальных значений ЗДС имеют другие значения А2 "- 1,7 mv и Аз = 0,78щчу т.е. А =А,:/1,75-1,8, А,=А /3-4. Ширина обедненного железом рудного тела 6 (фиг. 25) равна 16м (от ПК 22 до ПК 38). Амплитуда А соответствует тектоническому нарушению 7 среди кристаллических сланцев 3 и гнейсов 5 °

Неоднородностям нерудной природы, например карстам и др., на других месторождениях будет соответствовать другая по значению А, но всегда мен:ьшая по сравнению с А, и А, соответствующая границам рудных тел, где градиент вертикальной составляющей в сотни раз больше (по сравнению с неоднородностями нерудной природы).

Для повышения 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

У и бедного по содержанию руды тела.

1257

При перемещении катушки транспортным средством экстремальные значения амплитуд А,, А,, А увеличиваются пропорционально увеличению скорости перемещения. Кроме этого, зкспрессность разведки возрастает но сравнению с пешеходным вариантом в 5-10 раз.

На месторождениях, резко отличающихся по структуре и глубине залегания, значения амплитуд могут изменять-tO ся,но соотношение останется А, = 1,6»

А, т.е. в 1,5-2 раза больше, При сопоставлении графиков ЭДС прямого и обратного ходов уточняется граница контактов рудных тел с вмещающими породами, Она определяется посередине между смещениями амплитуд по горизонтальнои осН графиков ЭДСе

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 точ- 2S ностью 2 3 ма

Физической основой предложенного 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

35 повышенного изменения градиента в последней индуцируются экстремальные значения ЭДС. На границах обедненного железом рудного тела с вмешающими породами градиент изменяется от 100 до .300 нт/м, что и вызывает индукцию

ЭДС, меньшую по величине.

На физических и геометрических неоднородностях нерудной природы (карсты, тектонические нарушения, зоны

45 обводнений и т.п.) градиент изменения геомагнитного поля не превышает

100 нт/м, чем и объясняются меньшие экстремальные значения ЭДС.

l 50

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

597 4 раз по напряженности больше, чем любые вмещающие породы.

Кроме того, способ применим для разведки кварцесодержащих и пьезоактивных пород.

Найденный принцип разведки и исследования по значениям амплитуд А, - А, А, графикон ЭДС применим для любых месторождений. Предварительно на известном геологическом разрезе производят профилирование, изучают характерные для полезного ископаемого амплитуды А,, А2 и характерные амплитуды А, для неоднородностей. Затем находят характерные для данного типа рудного тела соотношения между А, А и А . 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— ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и повышения 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,, А,, А, экспериментальных частей графиков ЭДС с соотношениями А = А, (1,5-1,7), А = А, "(З-ч), где А, и А, — экстремальные значения амплитуды ЭДС нли относящиеся к местам контактов рудных тел с вмешающими породами соответственно с богатым и обедненным содержанием железа, А — экстремальные значения амплитуд ЭДС, соответствующие неоднородностям 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 аа аа tt/0 re д, ю юа юа аЪ Р Й то зу щ и яФ М

К,еФ я/

М аа

A л

Е, Г7Ф сл и ам ая м аа аа tu аа м л а rg ta юа

1 аа

Составитель H. Абрамова

Техред А.Кравчук Корректор И. Демчик

Редактор И. Келемеш

Заказ 4915/45

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, /К-35, Раушская наб., д. 4/5

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

В 12575 с амплитудой A относят к ширине рудного тела с обедненным содержанием железа.

2. Способ обнаружения и исследования рудных тел по и.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что измерения

ЭДС производят путем перемещения

97 Ь датчика по профилям в обратных направлениях, совмещают графики и по положениям соответствующих экстремальных значений ЭДС с амплитудами

А,„ А,, А, уточняют границы рудных тел и неоднородностей нерудной природы.