Способ обнаружения скрытых рудных тел

 

Использование: в области методов поисков месторождений полезных ископаемых . Сущность изобретения: способ основан на экспрессном изучении распределений по скважинам соответственно содержанию окиси калия (КаО), окиси натрия (Na2ll) и их отношений методами спектрометрического гамма и нейтронного-активационного каротажа. Кроме того, дополнительно проводят селективный гамма-гамма каротаж для определения эффективного атомного номера эфф) и нейтронные активационные исследования для определения содержаний кремнезема (SiOa) и глинозема (АЬОз), интервал скважин разбивают на п равных подинтервэлов мощностью 10-50 м, в пределах каждого подинтервала выделяют m пересечений равной мощности, для каждого пересечения определяют средние значения измеренных содержаний окислов и , затем для каждого подинтервала рассчитывают частные коэффициент корреляции между парами К20- Na20; Si02-Na20; 5Ю2-А 20з по закономерному изменению которых судят о наличии рудного объекта в околоскважинном пространстве или под забоем скважины. Количество подинтервалов по глубине скважин выбирают из условия п 5, а количество пересечений в каждом подинтервале выбирают из условия m 10. 1 з.п.ф.-лы, 1 табл.. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СО

О

О (21) 4908796/25 (22) 07,02.91 (46) 07.03.93. Бюл. N. 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин и Свердловский горный институт им. В,В,Вахрушева (72) А.Р.Кучуринэ, Г.С.Возжеников и Е.С.Кучурин (56) Геофизические методы поисков и разведки / Под ред. B.Ï,Çàõàðoâà, Л,; Недра, 1982, с. 205, Булашевич Ю.П., Бахтерев В.Д. Ядерногеофизический метод определения отношения К/йэ в околорудных метасоматитах колчеданных месторождений Урала, Докл.

АН СССР, 1976, ¹ 3, с. 664 — 667. (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ СКРЫТЫХ

РУДНЫХ ТЕЛ (57) Использование: в области методов поисков месторождений полезных ископаемых. Сущность изобретения; способ основан на зкспрессном изучении распределений по скважинам соответственно содержанию окиси калия (К20), окиси натрия

Изобретение относится к методам поисков месторождений полезных ископаемых и может быть использовано s геологии для обнаружения в земной коре залежей рудных полезных ископаемых.

Цель изобретения — повышение глубинности дистанционного выявления наличия скрытых рудных тел в околоскважинном или подзэбойном пространстве.

„„5U ÄÄ 1800425 А1 (NazU) и их отношений методами спектрометрического гамма и нейтронного-активационного каротажа. Кроме того, дополнительно проводят селективный гамма-гамма каротаж для определения эффективного атомного номера (Ъфф) и нейтронные активационные исследования для определения содержаний кремнезема (Si02) и глинозема (А120з), интервал скважин разбивают на и равных подинтервалов мощностью 10 — 50 м, в пределах каждого подинтервала выделяют m пересечений равной мощности, для каждого пересечения определяют средние значения измеренных содержаний окислов и Z-, ô, затем для каждого подинтервала рассчитывают частные коэффициент корреляции между парами К20йа20; S i 02-К20; S i 02-йэ20; S i Ог-А 20з

Si0z-Z>yy по закономерному изменению которых судят о наличии рудного обьекта в 3 околоскважинном пространстве или под забоем скважины. Количество подинтервалов по глубине скважин выбирают из условия и 5, а количество пересечений s каждом подинтервале выбирают из условия m > 10.

1 з.п.ф.-лы, 1 табл„2 ил, . Способ основан на том, что в околорудно-измененных породах существуют устойчивые закономерности изменения содержания петрогенных окислов. особенное устойчивые, если использовать парные связи между петрогенными окислами. участвующими в метасоматозе. Сущность способа заключается в эксп рессном опробовании по разрезу скважины околорудно-измененных пород с проведением t800425

55 спектрометрического гамма- и нейтронного активационного каротажа с последующим определением по их результатам содержаний по разрезу скважины соответственно окиси калия (KzO) и окиси натрия (NazO). Для повышения глубинности дистанционного выявления наличия скрытых рудных тел в околоскважинном или подзабойном пространстве дополнительно проводят селективный гамма-гамма каротаж для определения по разрезу скважины Е фф и нейтронный активационный каротаж для определения содержаний по разрезу скважины кремнезема (SION) и глинозема (А!гОз), в исследуемом интервале скважины выделяют и равных подинтервалов мощностью

10-50 м, в пределах каждого из которых, в свою очередь, выделяют по m пересечений равной мощности, для каждого пересечения фиксируют средние значения измеренных содержаний петрогенных окислов и Е фф.

Затем для каждого подинтервала рассчитывают частные коэффициенты корреляции между парами: К20-Na20, SION-Na20, SI02K20Si0z-Al2Oa, SION-Z yy, для выявления на1 личия рудного тела устанавливают их закономерные изменения с глубиной.

Количество выделяемых подинтервалов по глубине скважин устанавливают не менее 5, а количество пересечений в пределах каждого подинтервала — не менее 10.

На фиг. 1 показаны зависимости изменения парных коэффициентов корреляции в надрудной толще по мере приближения к рудному телу; на фиг. 2 — данные о распределении содержаний петрогенных окислов, Z yy и отношения К О/Ма О по скважине.

Способ реализуется следующим образом.

Определение содержаний щелочных окислов К20 и Na20 осуществляют как в прототипе, соответственно, спектрометрическим гамма-каротажем по радионуклиду

К-40 и нейтронным активационным каротажем по изотопу Na-24, Определение окиси натрия возможно также по короткоживущим изотопам натрия: неону-23 или фтору20, Для определения содержания кремнезема и глинозема может быть использован нейтронный активационный каротаж по Al28, реализуемый с двумя источниками нейтронов (cf-252 и Po-Be), а также нейтронно-активационный каротаж с применением генератора быстрых нейтронов по реакциям А (и, р) Mg u Si (и, р) Al

Благодаря синхронному поведению окислов железа и кальция в метасоматических процессах наиболее технологично определение их суммарного содержания. С

40 этой целью в скважине проводят селективный гамма-гамма каротаж, показания которого функционально связаны с суммой через эффективный атомный номер среды—

2эфф

Измеренные по скважинам содержания кремнезема, глинозема, КгО. NazO и Z,ф >, функционально связанного с суммой содержаний тяжелых окислов (FegOg+FeO+CaO), разбиваются на и подинтервалов. Количество подинтервалов зависит от глубины скважины и не должно быть менее пяти. В противном случае могут возникнуть трудности по установлению закономерностей изменения парных коэффициентов корреляции. В таблице приведены рекомендации числа подинтервалов и пересечений внутри них для формирования статических выборок в зависимости от глубины скважины, В пределах каждого подинтервала формируют статистические выборки по всем окислам петрогенных элементов и Z эфф. С этой целью каждый интервал разбивают на

m равных по мощности пересечений. Ориентировочно данные о количестве пересечений в подинтервалах в зависимости от глубины скважины и количества подинтервалов приведены в таблице, Следующим этапом является определение средних содержаний окислов петрогенных элементов и 2 ф > в пределах каждого пересечения, что достигается обычным приемом усреднения, В итоге по каждому подинтервалу формируются статистические выборки, используемые далее для расчета парных коэффициентов корреляции (г) по известным в статистике формулам. Для целей прогноза наиболее эффективными при расчете частных значений коэффициентов корреляции являются пары, обладающие разнонаправленным характером поведения в и ро цессе метасоматоза: .КгО-Ма О, S i Oz2эфф, Я Ог-А!20з, SION-К О и Я Ог-йарО.

Первая проявляется обычно в виде привноса KzO и выноса NazO, Компоненты второй пары также находятся в противофазе: привнос кремнезема приводит к уменьшению содержания суммы тяжелых окислов (Е фф), а сульфидизация или карбонатизация, напротив, сопровождается общим повышением 2 фф и выносом SIO .

Компоненты третьей пары обычно также нлходятся в противофазе: окварцевание сопровождается привносом кремнезема и выносом А!гОз, Характер связей SiOz с Кз0 и Ма20 неоднозначен. Однако общий вид этих зависимостей является обратным в си1800425 лу разнонаправленного поведения щелочей в процессе метасоматоза.

В отличие от прототипа предложенный способ прогнозирования скрытых рудных месторождений является более эффектив- 5 ным, поскольку он учитывает закономерности изменения концентраций всех осно вн ых петро ген н ых окислов. Кроме того, использование в качестве прогнозных параметров коэффициентов парных корреляций 10 позволяет существенно усилить природные закономерности привнос-выноса, которые недостаточно четко и надежно отражаются в изменении абсолютных концентраций окислов, Практические возможности пред- 15 ложенного способа исследованы экспериментально на двух медноколчеданных месторождениях Южного Урала, Положение рудных тел в разрезах было известно по данным бурения, На обоих месторождениях 20 в скважинах, пересекающих рудные тела, определялись содержания К20, МагО, SION, А!гОз и Ъфф, соответственно методом ГК-С (К-40), HAK-Na(Na-24), НАК-AI(AI-28), HAKSi(AI-28) и ГГК-С(Ъфф), На Ново-Учалинском 25 месторождении при мощности надрудной толщи 500 м расчет коэффициентов корреляции осуществлен по 10 подинтервалам.

Результаты экспериментальных исследований приведены на фиг, 1 и 2, 30

Из анализа графических данных на фиг.

1 видна четкая тенденция изменения коэффициентов корреляции, Особенно устойчивы зависимости для пар Я!02-А!20з, SION-Zзфф, и К20-МагО. Фактически о нали- 35 чии рудного тела можно уверенно говорить, по крайней мере, с глубины 150 м, т.е. за 350 м до его верхней границы.

По прототипу (фиг. 2) прогноз рудного объекта в лучшем случае возможен лишь за 40

150 м. Практически же прогноз по изменению концентраций петрогенных окислов возможен с еще большей глубины. Это связано с небольшими изменениями содержаний по абсолютной величине. Так например, 45 содержание К О с глубины от 200 до 300 м изменяется всего лишь на 0,1%, что вряд ли можно истолковать как начало привноса, Аналогично содержание SION с глубины от

250 до 500 м изменяется лишь на 4% что 50 также практически исключает надежность интерпретации результатов.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает достижение поставленной цели, Практическое внедрение способа может обеспечить значительный зкономический эффект за счет сокращения объемов бурения при поисках глубокозалегающих рудных месторождений.

Формула изобретения

1. Способ обнаружения скрытых рудных тел, включающий экспрессное опробование по разрезу скважины околорудно-измененных пород, с проведением спектрометрического гамма- и нейтронного активацион ного каротажа с последующим определением по их результатам содержаний по разрезу скважины окиси калия КгО и окиси натрия

МагО соответственно, оценку соотношения содержаний петрогенных окислов по разрезу скважины, закономерные изменения которых по глубине свидетельствуют о наличии скрытых рудных тел в околоскважинном или подзабойном пространстве, о тл ича ющи и с я тем, что, с целью повышения глубинности дистанционного выявления наличия скрытых рудных тел s околоскважинном или подзабойном пространстве, дополнительно проводят селективн ы и гамма-гамма карота>к для определения по разрезу скважины У,!„р и нейтронный активационный каротаж для определения содержаний по разрезу скважины кремнезема Я!02 и глинозема А!20.>. в исследуемом интервале скважины выделяют и равных подинтервалов мощностью 1050 м, в пределах каждого-из которых, в свою очередь, выделяют по гп пересечений равной мощности, для каждого пересечения фиксируют средние значения измеренных содержаний петрогенных окислов и Z y >,çàтем для каждого подинтервала расчитывают частично коэффициенты корреляции между парами; К2О-Na20, SION-éà20, SION-Ê20.

Я!02— - А!20з, SION — Zgyy. для выявления наличия рудного тела в околоскважинном или подзабойном пространстве устанавливают их закономерные изменения с глубиной.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что количество выделяемых подинтервалов по глубине скважин устанавливают не менее 5, а количество пересечений в пределах каждого подинтервала — не менее 10.

1800425

1800425

Составитель А. Кучурина

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Король

Редактор Т.Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1164 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5