Применение геофизических методов при поисках месторождений золота на участке Ода-Годере

В статье рассмотрены результаты опытно-промышленных геофизических исследований, проведенных в 1987 г. на участке Ода-Годере с применением магнито- и электроразведки, методами сопротивления, вызванной поляризации (ВП) и естественного электрического поля (ЕП). Исследуемый участок находится в провинции Воллега и расположен в 75 км к северу от населенного пункта Ассосы. для него характерен слабо расчлененный рельеф с абсолютными отметками от 700 до 1000 м над уровнем моря. Климат сухой и жаркий. В структурном плане участок расположен в пределах докембрийского вулканогенно-осадочного складчатого пояса. В его геологическом строении принимают участие позднепротерозойские образования, занимающие около 95% площади и представленные метабазальтами, различными сланцами, мраморами, филлитами и кварцитами. Остальные 5% площади, причем только в западной части участка, заняты покровными базальтами неоген-четвертичного возраста (рис.1).

В пределах площади развиты рыхлые отложения мощностью от З до 5 м, отложения мощностью до 7 м отмечены лишь в долинах речных притоков и вблизи них. В остальных случаях коренные породы вскрыты на современном эрозионном срезе. Поэтому эффект влияния рыхлых отложений или рельефа местности на результаты геофизических работ можно считать незначительными и на данном этапе не учитывать. Особенностью участка считается наличие зоны брекчирования, к которой приурочены кварцевые жилы, содержащие вкрапленную сульфидную минерализацию, представленную пиритом с хальк пиритом.  По имеющимся сведениям, золото содержится как в самих сульфидах, так и в свободном виде в кварце¹. Хотя о генетическом происхождении до сих пор нет однозначного мнения, установлено, что оруднение сопровождается гидротермальными изменениями вмещающих пород, представленных в основном метабазальтами и реже хлористыми сланцами.  Как правило, эти изменения выражаются в окварцевании, карбонизации, хлоритизации и эпидотизации вмещающих пород. Таким образом, с большой вероятностью можно предположить, наличие связи оруднения с процессом внедрения интрузивов, который обусловил гидротермальные изменения, благоприятно сказавшиеся на образовании оруднения.

Как известно, геофизическими методами задачи прямых поисков золотоносных тел не решаются, однако с их помощью могут быть успешно выделены перспективные зоны. В этом отношении наличие сульфидной минерализации в зонах бренчирования дает возможность эффективно применять методы ВП и сопротивления. Съемки проводились по схеме трехэлектродной установки (установка "Бенера", МN = NВ = 20 м) по сети 100 х 100 м. Согласно результатам работ, значения кажущегося электрического сопротивления над зоной бренчирования изменяются в основном от 400 до 800 ом·м, реже до 1200 ом·м.  В то же время, значения кажущейся поляризуемости η_k часто превышают 15 мс и достигают максимума 30 мс². Фоновые значения здесь составляют на более 4-6 мс и отмечаются над мраморами и молодыми покровными базальтами. В магнитном поле данная зона, хотя и характеризуется слабыми аномалиями, уверенно не выделяется. Определение границ распространения молодых базальтов оказалось сравнительно простой задачей. Эти породы характеризуются низким электрическим сопротивлением (ρ_{k ≈} 200 ом·м), низкой поляризуемостью (η_k ≈ 6 мс) и относительно интенсивным знакопеременным магнитным полем (∆Z_a = 400÷500 нТл). Более того, их граница с комплексом метаморфических пород также хорошо отмечается по характеру аномалии ЕП (рис. 2). Площадь развития мраморов характеризуется сравнительно высокими электрическими сопротивлениями (ρ_k ≈ 200 ом·м) и пониженными значениями поляризуемости (η_k  6 мс).

Следует подчеркнуть, что над контактом метабазальтов и мраморов съемкой выявлены аномалии ВП интенсивностью от 10 до 20 мс и сопротивления от 300 до 1400 Ом·м (рис. 3). Присутствие аномалии ВП дает основание предположить наличие на контакте этих пород объектов, способных поляризоваться, среди которых, в первую очередь, должны быть сульфиды. Проверка этих аномалий показала наличие пирита, причем содержание его от периферии к контактам резко увеличивается. Кроме того, в мраморах от контакта к периферия отмечено более быстрое уменьшение содержания пирита, чем в метабазальтах. В целом эти результаты хорошо согласуются с данными электроразведки.

Одной из наиболее сложных задач геофизических работ на данном участке является проблема расчленения отдельных литологических разностей внутри одного комплекса, что связано с нивелированием физических свойств горних пород в результате метаморфизма. Указанная задача может быть решена при использовании широкого комплекса геофизических методов, сопровождаемого соответствующими геологическими работами (в частности, петрографическим и фациальным анализом, проходкой картировочных скважин, шурфов, канав и т.д.).

Для более полного использования геофизических данных проводилась обработка информации на базе многомерного статического анализа³. Целью этого анализа являлась классификация рассматриваемой площади по комплексным признакам на однородные области, отражающие распределение основных литологических разностей. Как правило, это требует оптимального выбора числа классов, предоставляющих отдельные породы или группы пород, который должен обеспечить представительность наиболее распространенных геологических образований, создающих физические поля, отличные от полей других образований. Следует также учитывать, что составляемая схема должна быть читаемой и не противоречить имеющимся геологическим представлениям.

С этой точки зрения более целесообразным и оптимальным представляется классификация полей на два или три класса. Попытка классифицировать по большему числу классов дала сложную картину, которая не поддается объяснению.

Итак, по результатам обработки более или менее четко выявлены контуры основных литологических разностей: мраморов, метабазальтов (включая| хлоратовые сланцы, филлиты) и зоны брекчирования (см. рис. 1, б). Вместе с тем, зона брекчирования, выделенная по геофизическим данным, сравнительно шире, чем зафиксированная на геологической карте. Более того, отмеченная зона не прослеживается до южной рамки планшета. По-видимому, это вызвано отсутствием в ряде случаев резкого контраста физических свойств между метабазальтами и зоной брекчирования из-за влияния тектоники. Однако, несмотря на эти различия, результаты во многом сходны.

Выводы

1. Для выделения зон рудопроявления наиболее эффективными являются методы ВП и сопротивления. Магниторазведка и метод ЕП в общем имеют второстепенное значение и могут быть использованы для выявления траниц отдельных геологических образований.
2. Практически для всех случаев отмечена тесная корреляция между ρ_k и η_k, причем над зоной брекчирования наблюдаются повышенные значения ρ_k и η_k; в свою очередь, это подчеркивает присутствие поляризующихся минералов в такой сравнительно высоко-омной среде, какой является зона окварцевания.
3. Для оценки перспективности выявленных аномалий ρ_k и η_k необходимо проводить детальные геологические, геохимические и геофизические исследования.

1. Yoseph G.S. Preliminary interim report on mineral exploration in Zembe-Belekendu area (western Wollega). Addis Ababa, 1986. P. 49-55

2. $${\text{η}}_{\text{k}}=\frac{1}{\Delta {\text{u}}_{\text{пр}}}{\displaystyle {\int }_{t_2}^{t_2}\Delta u_{\text{ВП}}\text{(t)dt};}\left[\frac{\text{mB}}{\text{B}}\cdot \text{c}\right]=\left[\frac{\text{mB}}{\text{B}\cdot {\text{10}}^{\text{3}}}\cdot \text{Mc}\cdot {10}^3\right]=\left[\text{Mc}\right].$$

3. Никитин А.А., Петров А. В. Классификация комплексных геополей на однородные области. // Изв. вузов. Геология и разведка. 1990. № 4. С. 124-125.