Том 39 Вып. 2

Талантливый геофизик, профессор Ленинградского горного, инсти­тута, заведующий кафедрой геофизических методов разведки рудных месторождений Леонид Яковлевич Нестеров начал свою педагогическую и научную деятельность в ин­ституте в 1930 г. В те годы за­рождались методы электриче­ской разведки полезных иско­паемых. Разработкой их и начал свою научную работу Л. Я. Нестеров. Результатом ее явились в 1931 г. практические руководства — «Метод электри­ческих сопротивлений», «Ме­тод измерения естественных электрических полей» и в 1932 г.— «Электроразведка по­стоянным током» (совместно с А. А. Петровским).

Исходные данные, используемые при определении скорости по годо­графам отраженных волн, всегда содержат случайные ошибки. Влияние этих ошибок можно свести до минимума, используя в процессе обра­ботки методы математической статистики. Кроме того, при этом появ­ляется возможность оценить точность полученного результата.

Как известно, при использовании сейсмических методов разведки проблема генерирования упругих волн имеет первостепенное значение. Однако в этой области многие вопросы остаются до сих пор крайне слабо изученными. В частности, отсутствуют сведения о зависимости амплитуды сейсмических колебаний от размера (веса) заряда, хотя дан­ный вопрос имеет теоретическое и практическое значение. В настоящей статье приводятся некоторые сведения об этой зависимости, получен­ные на основании специальных опытных работ, дополненных результа­тами обработки обычных сейсмограмм КМПВ и ГСЗ.

Использование высших производных магнитного потенциала для вычисления глубины и других элементов залегания по сложным магнит­ным аномалиям, указывающим на наличие ряда разобщенных тел с оди­наковой намагниченностью или породами с меняющейся намагничен­ностью, обеспечивает ряд преимуществ перед методами вычислений не­посредственно по кривым Z или ∆T: 1) возможность расчленения слож­ных кривых, изображающих суммарное поле ряда намагниченных тел; 2) резкое снижение или полное устранение зависимости решения задачи от ошибок в выборе нормального поля; 3) расширение возможности ис­пользования формул, справедливых для тел большого простирания; 4) применение к преобразованным кривым, изображающим высшие про­изводные магнитного потенциала, простейших приемов вычисления эле­ментов залегания.

Как известно, напряженность поля ∆T может быть выражена через Za и На следующей приближенной формулой ...

Важность одновременного использования магнитных и гравитационных аномалий при изучении геологического строения общеизвестна. При изучении региональной геологии обычно используются данные аэромагнитной съемки и сравнению подвергаются карты (или кривые по профилям) ∆Т и ∆g. Сопоставление этих данных затрудняется двумя обстоятельствами: 1) на форму кривых ∆Т оказывает сильное влияние косое на­магничивание до такой степени, что при известных условиях кривые ∆Т более похожи на вторые производные гравитационного потенциала Uxzv. чем на Uzz; 2) аналитическое выражение ∆Т представляет собой производную гравитационного потенциала на один порядок выше, чем ∆g. Указанные затруднения могут быть устранены. Рассмотрим первый вопрос.

В последнее время при гравиразведке начинают применяться ко­роткорычажные быстродействующие градиентометры. Наблюдения с градиентометром производятся довольно быстро, а учет влияния рельефа местности трудоемок, продолжителен и часто недостаточно то­чен. При развитом рельефе погрешности при определении поправок за его влияние оказывают решающее действие на полную погрешность ано­мальных значений градиентов силы тяжести.

Метод регистрации тока основан на изучении электропроводности торных пород с помощью электрода, перемещающегося в буровом рас­творе вдоль оси скважины. Наиболее широко он используется для определения местоположения руд­ных тел в геологических разрезах скважин и расчленения этих разрезов.

В первом приближении поле заряженного изометрического тела мо­жет быть рассмотрено как поле точечного источника. Строго говоря, это справедливо для тела сферической формы, залегающего в безграничной и однородной среде. Упрощая расчеты, можно использовать поле то­чечного источника для замены поля заряженной сферы и при неоднород­ной среде. Несмотря на это допущение, общие выводы, вытекающие из настоящей работы, в определенных условиях приемлемы и для изомет­рических тел.

В настоящее время широко используются материалы термических .измерений в скважинах для определения геотермического градиента, температуры пластовых вод и горных пород в их естественных условиях залегания. Однако эти материалы не всегда обладают надлежащей точ­ностью. Одной из основных причин, вызывающих появление погрешно­стей при определении температуры горных пород и пластовых вод, является нарушение скважиной естественного теплового поля Земли, т. е. нарушение стационарного термического режима района.

На востоке Русской платформы сейсмический метод отраженных волн является основным методом поисков погребенных нефтеносных структур. Из-за сложных сейсмогеологических условий этого региона геологическая эффективность сейсморазведки по поискам локальных по­логих понятий в отложениях карбона и девона остается в ряде райо­нов низкой. Имеются значительные трудности как при проведении по­левых наблюдений, так и при геологическом истолковании полученных материалов.

Геологическое исследование закрытых областей — главнейшая за­дача разведочной геофизики. Наилучшим образом она может быть решена только при сочетании различных по своим основам методов исследования. В то же время в конкретных геологических условиях тре­буется тщательная оценка геологической и экономической эффективности каждого из них. Уточнение наших .представлений о возможных в дан­ном районе структурно-геологических формах и совершенствование гео­логической интерпретации наблюдаемых физических полей зачастую приводят к тому, что результативность того или ицого метода со време­нем меняется и ранее уже использованные материалы полевых съемок вновь дают в руки исследователя ценные сведения.

Впервые метод комбинированного электропрофилирования был предложен в 1937 г. А. С. Семеновым. Проведенные им и Н. П. Григорье­вой лабораторные и полевые экспериментальные работы показали вы­сокую эффективность метода при поисках хорошопроводящих крутопа­дающих рудных тел, залегающих в электрически однородной среде.

Комплексные геофизические работы ставились в одном из районов Казахстана с целью детального геологического картирования. Рельефа территории — слабовсхолмленная равнина с относительными превыше­ниями не более нескольких метров. Мощность наносов в пределах карти­ровавшегося участка от 0,3 до 1—1,5 м.

Для успешной интерпретации результатов любой металлометриче­ской съемки (в том числе и по потокам рассеяния) необходимо, кроме учета геологических, геоморфологических и прочих условий, знание мест­ных кларков искомых элементов и их геохимическое поведение в конкрет. ной природной обстановке. Без этого нельзя правильно выбрать «нор­мальное поле», оценить перспективность аномальных концентраций, ис­пользовать с поисковой целью характерные для района парагенетические ассоциации элементов. Особенно острое значение приобретают все эти вопросы на первых этапах поисков: при наземной проверке выявленных аэросъемкой аномалий, при исследовании малоизученных районов, а также при региональных металлогенетических построениях.

Одним из наиболее эффективных методов при поисках рудных ме­сторождений является металлометрическая съемка, основанная на изу­чении вторичных ореолов рассеяния, развитых в рыхлых элювиально­делювиальных отложениях. Металлометрической съемкой ежегодно ис­следуются значительные площади во всех рудных районах страны, в том числе и в Восточном Забайкалье, где почти все известные месторожде­ния и рудолроявления сопровождаются вторичными ореолами рассея­ния различной формы. Чаще форма ореолов повторяет очертания руд­ных тел, но встречаются и ореолы, сильно вытянутые вниз по склону. В таком случае простирание рудных тел обычно оказывается не совпадающим с простиранием ореолов рассеяния. В ряде случаев над извест­ными, довольно богатыми рудными телами не обнаруживаются вторич­ные ореолы рассеяния. Например, на одном из вольфрамовых месторож­дений Восточного Забайкалья богатые кварцево-вольфрамитовые жилы, приуроченные к эндоконтактовой зоне небольшого гранитного массива, остались незамеченными при проведении детальной металлометрической съемки. Наряду с этим значительно менее богатые кварцево-вольфра­митовые жилы, развитые в экзоконтактовой зоне массива, сопровожда­лись достаточно четкими ореолами рассеяния вольфрама. Причины такого явления удалось установить при анализе геоморфологической об­становки исследованных участков месторождения. Оказалось, что харак­тер вторичных ореолов рассеяния, приуроченных к элювиально-делюви­альным отложениям, зависит от условий формирования этих отложений. Формирование же рыхлых элювиально-делювиальных отложений самым тесным образом связано с процессом формирования рельефа того или иного участка.

Металлометрическая съемка на базе спектрального анализа как поисковый метод впервые в Союзе была применена в 1935 г. на Хапчер аннинском месторождении олова. В настоящее время металлометрия стала ведущим поисковым методом в ряде районов, перспективных на «олово, цветные и редкие металлы. Тем не менее, проведение ее сталки­вается с трудностями именно при поисках оловянных месторождений.

Вольфрам относится к числу элементов, при поисках которых ме­таллометрическая съемка сталкивается с некоторыми затруднениями. Так, в Восточном Забайкалье на ряде рудопроявлений, представленных залегающими среди гранитоидов кварц-вольфрамитовыми жилами, при обычной методике съемки не было зафиксировано четких ореолов- рассеяния вольфрама. Иногда он фиксируется в разрозненных пробах, что не позволяет с удовлетворительной точностью задавать горные вы­работки для вскрытия рудных тел. Для разработки наиболее рацио­нальной методики отбора и обработки металлометрических проб необ­ходимо знание распределения искомых элементов в рыхлых отложе­ниях.

Как показали исследования на Южном Урале, при металлометри­ческой съемке с целью поисков медноколчеданных руд, простран­ственно тяготеющих к ультраосновным породам или залегающих среди метаморфических сланцев, или пород зеленокаменной полосы этой провинции важное значение имеет определение никеля, меди и цинка или двух последних из этих элементов.

В геологической практике при поисках рудных месторождений для геохимической характеристики различных комплексов горных пород и рудопроявлений с успехом используются простые производительные методы спектрального анализа. Часто получаемая при этом точность определения содержания в пределах некоторых интервалов (например, 0,001—0,003; 0,003—0,01; 0,01—0,03% и т. д.) при поисках ореолов рассеяния молибдена, олова, свинца, цинка, вольфрама и дру­гих рудных компонентов может быть достаточной. Но в ряде слу­чаев появляется необходимость применения массовых методов анализа с более точным определением содержания исследуемых элементов.