Сейсмомагнитный способ разведки рудных залежей, содержащих ферромагнитные минералы

 

САНИЕ

РЕТЕНИЯ (i)771595

МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ное к авт. свид-ву

1278, (21) 2696696/18-25 и заявкиМ

Р1 М ) 3

G 01 Ч 11/00

15.10.80. Бюллетень t4P 38 (53) УДК ss0.83. (088. 8) вания описания 18,1080 (72) Авторы изобретения

И.И.Малушин и Б.И.Тулупов . (71) Звявитель

Всесоюзный научно-исследовательский геологоразведочный нефтяной институт (54 ) СЕИСМОМАГНИТНЫЯ СПОСОБ РАЗВЕДКИ РУДНЫХ

ЗАЛЕЖЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ ФЕРРОМАГНИТНЫЕ МИНЕРАЛЫ

Изобретение относится к геофизическим способам разведки полезных ископаемых и может быть использовано для разведки железных руд, а также других руд, содержащих ферромаг- 5 нитные минералы.

Известен способ поисков и разведки полезных ископаемых, в том числе рудных ископ емых, содержащих ферромагнитные минералы, в котором зада- 10 чи определения местоположения рудного тела и, в частности, глубины его залегания решаются посредством интерпретации наблюдаемого на поверхности

Земли магнитного поля на основе ре- 15 щения обратной задачи f1) . В силу неоднозначности общего решения обратной задачи результаты определения глубины в этом случае носят приближенный характер, поскольку при расче-20 тах используются априорные значения физических параметров изучаемого объекта. Точное определение размеров и положения рудных тел в этом случае достигается бурением разведоч- 25 ных скважин.

Известен также сейсморазведочный способ, в частности, способ отраженных волн, который позволяет 30 определять положение объекта с точ-! ностью, достигающей 5Ъ (21 . Однако результаты, получаемые при этом, не содержат данных о наличии или отсутствии ферромагнитных минералов в изучаемом объекте, что является недостатком способа;

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ геофизической разведки кварцесодержащих жил, при котором на кварцесодержащую жилу воздействуют упругой волной, возбуждаемой во вмещающих породах взрывами или ударами, в результате чего объект воздействия становится излучателем электромагнитных колебаний, возникающих в нем вследствие пьезоэлектрического эффекта (3). Расстояние до объекта определяется умножением времени прихода к пункту наблюдения электромагнитных волн, отсчитываемого от момента взрыва, на скорость распространения упругих колебаний во вмещающей толще. Следует отметить, что породами, вмещающими кварцесодержащие образования, являются изверженные (гранат, диорит и др) и мегаморфические (кристаллические сланцы) ,породы, характеризующиеся высокими

771595 значениями упругих констант и, как следствие этого, малыми коэффициентами затухания сейсмических колебаний. практикуемое в этом способе применение взрывов сравнительно небольших (до 3 кг) зарядов обеспечивает в таких условиях генерирование и распространение на расстояния .до 50 м (глубина разведки) а в отдельных случаях до 80 м короткопериодных сейсмических колебаний с видимыми периодами, соответствующими частоте порядка 800 Гц. В результате резонансного взаимодействия высших гармоник этих колебаний с отдельными блоками или кристаллами жилы в них возникают собственные колебания с частотами 4,5-8,5 кГц и выше, что приводит к появлению электромагнитного излучения, близкого к диапазону длинных радиоволн.

Перенесение такого способа на разведку железнорудных залежей, погребенных в толще осадочных пород (с использованием на этот раз явления обратной магнитострикции), не может дать положительного результата, так как в рассматриваемых условиях уже на расстоянии 50 м высокочастотная составляющая спектра взрыва практически полностью поглощается и, следовательно, не может вызывать дополнительного намагничивания объекта поисков и отклик сего стороны в виде электромагнитного излучения.

Целью изобретения является повышение эффективности геофизической разведки рудных залежей, содержащих ферромагнитные минералы, и уменьшение на этой основе объема буровых работ при разведке месторождения.

Указанная цель достигается тем, что на участке дневной поверхности, соответствующем ранее выявленной магнитной аномалии, проводят совместные и одновременные сейсмические и магнитные наблюдения, при которых возбуждают низкочастотные сейсмические колебания с преобладающей частотой, определяемой весом заряда в соответствии с зависимостью

1=.О Q(i/Ъ), где а и в — коэффициенты, зависящие от литологни разреза, численные значения которых равны соответственно 56 и 54, например, для лессовых отложений, Q - вес заряда.

Рри прохождении через залежь длиннопериодной сейсмической волны в залежи под влиянием упругих напряжений возникает область изменения начальной намагниченности вещества с объемом, способным вызвать скачок (импульс) в вариациях магнитного поля Земли, который мог бы быть зарегистрирован. Регистрации подлежат возбужденные взрывом сейсмические волны и вариации магнитного поля

Сейсмомагнитный способ разведки рудных залежей, содержащих ферромагнитные минералы, основанный на возбуждении сейсмических колебаний с последующей их регистрацией в пункте наблюдения, а также регистрации электромагнитного отклика залежи, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности геофизической разведки и сокращения на этой основе объема буровых работ, возбуждают низкочастотные сейсмические колебания с преобладающей частотой, определяемой весом заряда в соответствии с эависимостью Х"-а Ц(1/b), где а и коэффициенты, зависящие от литологии разреза, 9 — вес зарядов в кг, а У вЂ” преобладающая час66 тота.

2О

Земли.,Расстояние до объекта определяется умножением времени появления скачка (импульса) в вариациях магнитного поля, отсчитываемого от момента взрыва, на скорость сейсмических волн в покрывающей (вмещающей) толще, которую определяют по записям сейсмических волн. Установлена экспериментальная зависимость относительного изменения магнитной восприимчивости пород, содержащих ферромагнитные минералы (магнетит) от напряжения сжатия, создаваемого в этих породах в условиях внешнего поля, по величине близкого к нормальному геомагнитному полю (Т=0,63).

В соответствии с этими данными в условиях, когда сжималцая сила по направлению совпадает с направлением поля, величина относительного изменения магнитной восприимчивости линейно убывает на 1-4Ъ при изменении давления на каждые 100 кг/см .

Согласно расчетам величина полезного сигнала в 6 раз превышает уровень собственных шумов квантовых магнитометров и, следовательно, с уверенностью может быть ими зарегистрирована.

Предлагаемый способ может быть использован при поисках протяженных пластовых залежей, с залеганием, близким к горизонтальному и, следовательно, слабо выраженных в магнитном поле.

Использование способа на этапе разведки месторождения позволяет осуществить картирование поверхности рудных залежей, не прибегая к бурению.

Формула изобретения

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1.Логачев A.A. Курс магннторазведки,М., Госгеолиздат, 1951, с.36-42.

771595

Составитель В.Зверев

Редактор E.Aáðàìîâà Техред.Ж.Кастелевич Корректор И.Вигула

Заказ бб 0 5 Тираж б 9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и отнрытий

113035,. Москва, Ж-35,. Рауэюская наб., д.4/5

Филиал ППП"Патент, г.ужгород,.ул.Проектная, 2.Пузырек Н.Н. Интерпретация дан» ных сейсморазведки методом отраженных волн.M.,Ãîñãåîëèçäàò,195á,с.383.

З.Авторское свидетельство СССР

Р 168812, кл. G 0.1 V 3/08, 1961 (прототип).