Флеров И.Б., Куторгин В.И. (ред.). Методика разведки россыпей золота и платиноидов

Подождите немного. Документ загружается.

171

− выделение тел льда, их форма, размер, условия залегания,

соотношение с вмещающими породами, текстурные и структурные признаки, а

также выявление криогенных текстур пород;

− цвет льда, его загрязненность органическими примесями, наличие

пузырьков воздуха и расколов, структуру и т.д.

Рис.29. Основные виды криогенных текстур рыхлых отложений (лед - черное): 1 —

массивная; 2 — массивная перовая; 3 — базальная; 4 — базально-слоистая

(атакситопая); 5 — корковая; 6 — порфировидная; 7 — линзовидная; 8 — сетчатая; 9

— слоистая; 10 — решетчатая.

Таблица 20

Характеристика основных видов криогенных текстур рыхлых

отложений

Криотекстура Описание криотекстуры

Для каких отложений

типична

Массивная Лед-цемент (контактный и

пленочный), видимых включений

льда нет

Пески, дисперсные

глинистые разновидности

Массивная

поровая

Лед-цемент заполняет все поры в

породе; льдосодержание не

превышает пористости породы в

талом состоянии

Пески и

крупнообломочные

отложений

Базальная Минеральные агрегаты, зерна и

обломки «раздвинуты»

текстурообразующим льдом;

льдистость больше пористости

породы в талом состоянии

То же

Базально-

слоистая

(атакситопая)

Агрегаты породы взвешены в массе

льда; лед по объему преобладает в

мерзлой породе

Дисперсные отложения

Корковая Лед образует корки и линзы около

крупных обломков; в заполнителе

лед

-цемент и редкие небольшие

ледяные шлиры

Крупнообломочные

породы с песчаным и

супесчано-суглинистым

заполнителем

Порфировидная На фоне массивной текстуры

вкрапления льда в виде гнезд крупных

кристаллов

Пески, супеси, суглинки

без крупнообломочных

включений

Линзовидная Ледяные шлиры в виде линз

различной формы и размеров

Все дисперсные

отложения и торф, реже

пески

172

Сетчатая Система наклонно ориентированных

взаимно пересекающихся ледяных

шлиров создает ледяную сетку

То же

Слоистая Лед виде выдержанных слоев

различной толщины

То же

Решетчатая Система горизонтально залегающих

параллельных ледяных шлиров и

вертикальных линз и прослоев

создает пространственную ледяную

решетку

Однородные супесчано-

суглинистые отложения и

глины

173

По характеру и условиям залегания льда в породе различают целый ряд

текстур рыхлых пород (рис. 29, табл. 20) и ряд переходных разновидностей

(сетчато-слоистые или слоисто-сетчатые и др.). При отсутствии примесей

текстура льда называется стекловатой, с преобладанием пузырьков газа -

пузырчатой, при неравномерном (слоистом) распределении примесей –

слоистой. Структура льда бывает призматически-зернистой (кристаллы льда

правильной формы, упорядоченной кристаллографической ориентировки);

гипидиоморфно-зернистой (кристаллы льда менее правильной формы и менее

упорядоченной кристаллографической ориентировки); аллотриоморфно-

зернистой (кристаллы разнообразной формы, кристаллографическая

ориентировка неупорядоченная).

Лед по размерам кристаллов подразделяется на крупнозернистый с

поперечником их более 10 мм, среднезернистый 6-10 мм, мелкозернистый 1-5

мм и микрозернистый – размеры кристаллов менее 1 мм.

При документации мерзлых пород производится оценка степени

заполнения пор и трещин льдом в рыхлых отложениях и в коренных породах

(определяется льдистость)

Различают четыре вида льдистости: цементационную (лед-цемент);

шлировую (мелкие прожилки и шлиры льда); макрольдистость — крупные

ледяные образования (линзы и прослои льда) и общую льдистость (за счет всех

видов подземного льда).

Основной задачей при полевой документации по определению

льдистости является фиксация макрольдовыделений. При этом описываются

глубина залегания и форма ледяного тела, размеры, простирание, азимут и угол

падения, характер контактов с вмещающими породами, текстурные и

структурные признаки (слоистость, формы и размеры зерен льда, формы,

размеры и характер размещения различных включений минерального вещества,

пузырьков газа и т.д.).

Определение процента макрольдистости пород (Л

) производят

непосредственно в горных выработках путем расчетов по формуле:

Пуч

Пл

Лм

100*

 , (3.1)

где П

− площадь, занятая льдом;

уч

− площадь оцениваемого участка (стенки шурфа и т.п.).

Процент шлировой макрольдистости пород со сложной криогенной

текстурой определяют в полевых условиях непосредственным подсчетом

суммарной мощности прожилков и шлиров льда, приходящихся на 1 м

вертикального разреза. При крупносетчатой текстуре такой подсчет

производится на 1 м глубины и ширины вертикального разреза.

При разведке россыпей для правильного учета среднего содержания

металла суммарный процент макрольдистости мерзлых пород определяется по

проходкам горных выработок в процессе их углубки и контролируется по

174

каждой линии в пределах промышленных контуров выборочно главным

(старшим) геологом партии.

Процент льдистости заносят в соответствующие графы журналов

полевой документации горных выработок и промывочных журналов.

Льдистость устанавливается с точностью до 5% и выражается цифрами 10,

15,20, 25 и т.д.

Льдистость ниже 10% при вычислении среднего содержания золота не

учитывается и в журналах не регистрируется, но фиксируется наличие

прослоев, линз льда и их размеры.

Схема рационального изучения мерзлотно-гидрогеологических условий

залегания россыпных месторождений в районах криолитозоны представлена в

табл. 21.

Водоносность (обводненность) отложений, вскрываемых

геологоразведочной выработкой, устанавливается по геологоразведочным

выработкам при появлении в них подземных вод, исключая при этом

возможность попадания воды деятельного слоя по затрубному пространству, за

крепью и т.д.. Физическое состояние породы и наличие воды в ней фиксируется

непосредственными наблюдениями в забоях выработок.

При водоотливе из горной выработки в полевой документации отмечают

его время и продолжительность, количество извлеченной воды, положение

уровня воды (в метрах) от поверхности земли в начале водоотлива и после его

прекращения с указанием времени и скоростивосстановления уровня. Пробы

воды на полный химический анализ (1,0-1,5 л) и сокращенный (0,7-1,0 л)

отбирают в чистую, плотно закрывающуюся стеклянную тару с последующей

герметизацией пробки парафином и изоляционной лентой.

При бурении скважин подземные воды могут быть встречены на

различной глубине, в связи, с чем важны наблюдения за уровнем воды в

скважине в процессе ее проходки.

Уровень воды в скважине всегда замеряется от одной точки, положение

которой по отношению к устью скважины предварительно измеряется и

должно быть постоянным.

Различаются: глубина появления воды в скважине и глубина

установившегося уровня ее (статического уровня - для безнапорных вод и

пьезометрического - для напорных).

У безнапорных вод глубина появления воды и ее статического уровня

практически одинакова. У напорных — глубина появления воды всегда больше

глубины залегания статического уровня, то есть уровень воды в скважине

устанавливается выше глубины ее появления; подземная вода может изливаться

на поверхность (самоизливающиеся или фонтанирующие скважины).

Для определения статического уровня и напора самоизливающихся

подземных вод необходимо обсадные трубы наращивать вверх до тех пор, пока

не прекратится самоизлив. При замере уровня воды указывают дату, время

замера, глубину скважины и обсадки в момент замера и время от момента

подъема снаряда до проведения замера.

175

Уровень воды измеряют различными приборами. Простейший из них -

хлопушка (хлопушка-термометр), позволяющая одновременно замерять

уровень и температуру воды.

176

Таблица 21

Схема рационального изучения мерзлотно-гидрогеологических условий россыпных месторождений в районах криолитозоны

Основные требования к гидрологическим и инженерно-геологическим исследованиям

С учетом основных особенностей проведения горноподготовительных и

эксплуатационных работ

Стадия разведки

месторождений,

категория запасов

Согласно Инструкции

по применению

классификации запасов

к россыпным

месторождениям

С учетом

применяемых

способов разработки

россыпей

Способ

разработки

месторождения

По мерзлым породам По талым породам

Поисковые и

поисково-оценочный

работы, Р

и С

Общая оценка условий

залегания россыпи

Не уточняется

Предварительная

разведка; С

, С

Выявление основных

гидрогеологических и

горнотехнологических

условий разработки

россыпи

Выявление

факторов,

предопределяющих

выбор способа

разработки

месторождения

То же

Детальная разведка

В и С

Изучение горно-

геологичеких условий

месторождения с целью

получения

необходимых для

проектирования и

строительства

горнодобывающего

предприятия

Уточнение задач

гидрогеологических

и инженерно-

геологических

исследований в

зависимости от

целесообразного

способа разработки

месторождения

Раздельный

подземный

Оценка устойчивости

пород (кровли и боковых)

на глубине залегания

россыпи с точки зрения

прогноза инженерно-

геологических процессов

в подземных выработках

и обеспечение безопасных

условий работ

Оценка степени обводненности

месторождения для обоснования

защитных мероприятий по

предварительному осушению его

или организации шахтного

водоотлива в процессе

эксплуатации

177

Продолжение таб. 21

Раздельный

открытый

Прогноз

преимущественно

послойный солнечной

оттайки пород карьерного

поля или применения

гидравлического способа

оттайки их в массиве, а

так же общая оценка

устойчивости бортов

карьера в процессе

разработки

Оценка возможных подземных

источников обводнения карьера

для разработки специальных

мероприятий и защиты карьера

от затопления, а также прогноз

мерзлотных инженерно-

геологических процессов в

холодный сезон

Сплошной

гидравлический

То же обоснование

рациональной схемы

водоснабжения

гидравлик с учетом

промывистости рыхлых

пород месторождения

Обоснование осушения

месторождения с учетом

возможности использования

поступающих в карьер

подземных вод для

водоснабжения гидравлик

Сплошной

дражный

Обоснование выбора

рационального способа

гидравлического

оттаивания пород

дражного разреза (игловая

гидрооттайка и др.)

Прогноз режима уровня воды в

дражном разрезе в теплый и

холодный сезоны с учетом

процесса зимнего промерзания

пород и развитие мерзлотных

инженерно-геологических

процессов

178

Для установления степени водоносности пород и повышения

достоверности определения статического уровня в процессе бурения скважины

производится ее поинтервальная (через 10 м проходки) прокачка. Существует

несколько способов прокачки, простейший из них - черпание воды желонкой

продолжительностью 0,5-1,0 ч с целью максимально возможного понижения

уровня воды в скважине. При этом перед прокачкой измеряют положение

статического уровня, всю извлекаемую воду сливают в мерный сосуд, а после

прекращения прокачки в течение 0,5 ч ведут наблюдения за восстановлением

уровня воды в скважине (вначале каждые 1-2 мин., а затем через 3-5 мин.).

Приближенный дебит скважины (Q, л/с) определяют по формуле:



, (3.2)

где V − объем извлеченной воды, л;

Т − время прокачки, с.

В конце прокачки из скважины отбирают пробу на химический анализ и

замеряют температуру. При самоизливе дебит ее определяют различными

методами в зависимости от количества изливающейся воды.

При небольшом самоизливе воду собирают в направляющий патрубок и

затем замеряют дебит мерным сосудом и секундомером.

В случае сильного самоизлива, когда вода фонтанирует и поднимется

над краем трубы на высоту более 5-10 см, для определения дебита скважины

достаточно измерить высоту фонтана над краем трубы и внутренний диаметр

этой трубы. По данным этих измерений дебит скважины определяется по

формуле [14]:

hdQ

111 

, (3.3)

hdQ 0013,01112



, (3.4)

где Q

− дебит при высоте фонтана до 50 дм;

− дебит при высоте фонтана более 50 дм;

d − внутренний диаметр фонтанирующей скважины, дм;

h − высота фонтана, дм.

При установлении дебита самоизливающейся скважины замеряют

высоту точки излива над землей, температуру воды и отбирают пробу на

химический анализ.

Для инженерно-геологической оценки устойчивости пород проводят

наблюдения за поведением их в стенках выработок и в условиях воздействия на

них атмосферных агентов; отмечают явления обрушения (обвала) стенок

выработок и причины их возникновения, наличие горизонтов плывунов при

проходке по водоносным отложениям, характер разрушения и размокания

керна мерзлых пород при их оттаивании, процент выхода керна мерзлых пород

различного литологического состава и т.д.

179

3.4. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.4.1. Общие сведения

Геофизические методы применяются на всех стадиях

геологоразведочного процесса изучения россыпей. Наиболее широко они

используются на поисковой стадии в двух основных направлениях:

− при изучении особенностей геологического строения золотоносных

площадей, покрытых мощным чехлом рыхлых отложений, и локализации

перспективных участков для постановки поисковых работ (детальных

геофизических, буровых);

− при изучение рыхлых отложений и форм погребенного рельефа

коренных пород.

На выделенных перспективных участках или заведомо золотоносных

площадях, в районах, где уже ведутся поисковые, и разведочные работы

осуществляются исследования геофизическими методами, непосредственно

связанные с поиском россыпей, и решаются следующие задачи:

1. Определение мощности рыхлых отложений для расчета объемов

горных работ и выбора способа и технологии проходки выработок.

2. Изучение характера рельефа коренных пород в межгорных впадинах,

приморских низменностях и равнинах, террас и тальвегов погребенной

гидросети, коренного ложа современных долин с целью более эффективного

направления поисковых и разведочных работ.

3. Картирование островной мерзлоты, выделение таликовых зон среди

сплошной мерзлоты для более рационального размещения и проходки горных

выработок.

4. В благоприятных геолого-геоморфологических и гидрогеологических

условиях могут решаться также и другие задачи, как например:

− расчленение разреза рыхлых отложений на отдельные горизонты,

характеризуемые различным литологическим, гранулометрическим составом

или физическим состоянием;

− картирование рыхлых отложений по их генетическим типам;

− прямые поиски россыпей.

При решении первых двух задач применяется электроразведка методом

вериткального электрического зондирования (ВЭЗ), сейсморазведка методом

преломленных волн, высокочастотная гравиразведка.

Третья задача решается постановкой электропрофилирования в

сочетании с минимальным объемом ВЭЗ; может применяться и сейсморазведка.

Прямые поиски россыпей могут проводиться в редких случаях с помощью

высокоточной магниторазведки (микромагнитная съемка, использование

протонных и квантовых магнитометров), при этом необходимыми условиями

являются слабая и выдержанная магнитность коренных пород, незначительная

мощность рыхлых отложений, слабая и стабильная магнитность рыхлых

образований, повышенное содержание магнитных минералов в россыпи. Часто

высокоточная магниторазведка фиксирует не продуктивные горизонты как

180

принадлежность россыпи, а минерализованные зоны, контролирующие

положение россыпей; аномалии могут быть положительными и

отрицательными.

При разведке россыпей геофизические исследования ведутся по трем

основным направлениям:

− прослеживание или уточнение (детализация) положения и формы,

выделенных предшествующими геофизическими и буровыми работами

погребенных долин;

− изучение гидрогеологических условий разведуемого месторождения;

− каротаж скважин - с целью изучения рыхлых отложений и

кавернометрии - для повышения достоверности подсчета запасов.

Геофизические исследования должны опережать разведочные горно-

буровые работы, но на всех стадиях обязательно сопровождаться минимально

необходимым объемом параметрических горных выработок для изучения

физических свойств разреза. Без знания физических свойств разреза надежная

интерпретация геофизических данных невозможна; постановка комплекса

методов снижает неоднозначность интерпретации, но не исключает ее.

Геофизическим работам предшествует тщательный анализ ранее

проведенных исследований: данных геологической, геоморфологической и

гидрогеологической съемок, материалов региональных и среднемасштабных

геофизических съемок и горно- буровых работ.

Геофизические работы тесно увязываются с геолого-

геоморфологическими исследованиями. Параметрические горные выработки,

сопутствующие геофизическим исследованиям, используются и для изучения

литологии, стратиграфии, генезиса рыхлых отложений, а также для

опробования на полезные ископаемые.

Результаты геофизических работ представляются в виде разрезов по

профилям, схем древней долинной сети, карт изомощности и погребенного

рельефа коренных пород. В отдельных случаях могут быть построены

схематические карты литолого-гранулометрического состава и генетических

типов рыхлых отложений. На разрезах, схемах, картах отражаются данные по

геологическому строению погребенной поверхности коренных пород (по

результатам геофизических работ первого направления и данным горно-

буровых работ).

На разрезы (сейсмические, геоэлектрические, плотностные и сводные

геолого-геофизические) выносятся геологические данные горных выработок,

физические параметры выделяемых слоев разреза (удельное электрическое

сопротивление, средняя и граничная скорость, плотность и т.д.).

Разрезы сопровождаются характеризующими их графиками (кривые ρk

локальные аномалии силы тяжести, годографы и др.). Проводится экспликация,

дается абрис геофизического профиля, на котором, помимо характерных

особенностей рельефа, указывается расположение геофизических точек,

скважин, направление разносов ВЭЗ; могут приводиться материалы

качественной интерпретации (вертикальные карты сопротивлений и др.).

Геоэлектрические разрезы целесообразно сопровождать выкопировками

кривых ВЭЗ (в уменьшенном масштабе) вдоль профиля.