Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Методология геофизических исследований по оценке перспектив района АдумБансо (Гана) на титано-магнетитовое оруденение

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Методология геофизических исследований по оценке перспектив района АдумБансо (Гана) на титано-магнетитовое оруденение"

он

На правах рукописи

АСАШР ДЮН АКВА

МЕТОДОЛОГИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОЦЕНКЕ ПЕРСПЕКТИВ РАЙОНА АДУМ БАЯСО (ГАНА) НА МТАНО-МАГНЕТИТОБОЕ ОЕУДЕНЕНИЕ

Специальность: 04,00.12 - Геофизические методы поисков и

разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат

диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минэралогических наук

Москва 1996

Работа выполнена на кафедре электрических, гравиметрических и магнитных методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых Московской государственной геологоразведочной академии вмени Серго Ордасониккдзе

Научный руководитель

доктор геолого-минералогических наук, профессор В.В.Бродовой

Официальные оппоненты - доктор геолого-минералогических

наук, профессор В.М.Бондаренко

кандадат технических наук В.И.Пятницкий

Ведущее предприятие - А/0 ВНИИЗарубеягеология

Защита состоится 20 июня 1996 года в часов в аудитории Л на заседании диссертационного совета Д.063.55.03 в Московской государственной геологоразведочной академии по адресу: 117485, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 23. МГГА

Автореферат разослан "3-1 " мая 1996 года

С диссертацией ыожно ознакомиться в библиотеке МГГА

Ученый секретарь диссертационного совета, д.ф.-м.н., профессор

Ю.И.Бяох

Актуальность темы диссертация.

Из-за недостатка минерального сырья Гана вынуздена частично закупать и веозить в страну чугун и сталь. Планируется строительство в Такорада завода по ах выплавке из местного сырья, дая чего намечено развитие работ ло поискам и добнче железных руд в Гане.

В 50-60§2. года геологическими и геофизическими работами изучен район Адум Бансо, где обнаружено железное оруденение. Актуальной проблемой является оценка перспектив района на железные руды, поиски новых ыестородданай и изучение известного. Учитывая частичную заярытносгь района и нацеленность на обнаружение не только вскрытых эрозионным срезом рудных залежей, но и погребенных и в слепом залегании, необходимо включение в поисковый комплекс геофизических методов. Их рациональное комплексирование позволит:

- до минимума свести затраты на решение этой проблемы;

- ослабить влияние неоднозначности решения обратной задачи;

- более уверенно опознать проявление оруданения в геофизических полях;

- выполнять наблюдения различными методами в одних и тех за точках пространства за счет использования одной геометрической сети на местности;

- повысить достоверность геологических заключений о прогнозе размещения титаномагнетяговнх руд, продуктивности отдельных структур и формаций, о пространственном положении, размерах, условиях и элементах залегания.

В основу выбора комплекса и основных элементов методики аоложены: стадийность исследований; летрофязическое изучение рай-зна (основанное на физических свойствах горных пород и руд); районирование территории по геолого-геоморфологическим условиям; !изико-геологаческое моделирование рудного объекта и определение зго основных геологических и геофизических элементов.

Разнообразие.поставленных геологических задач, используемых видов'и - комплексов геофизических исследований, а также тре-Зованйя. к повышений их эффективности при поисках и поисково-

оценочных работах обусловливает необходимость обоснования и обобщения достижений кодалексирования геолого-геофизических методов, которые в настоящее время получают все большее развитие в Гане.

Цель исследования.

Разработка методологических основ применения геофизических методов в железорудном районе Адум Бансо и обоснование комплекса геофизических методов для поисков ж поисково-оценочных работ на титаночмагнетнтовое оруденение.

Основные задачи исследования.

1. Изучение геолого-геофизической изученности и условий района Адум Бансо.

2. Районирование территории по геолого-геоморфологическим условиям применения геофизических методов.

3. Разработка стадийности проведения геофизических работ в районе Адум Еансо в -частности и:в Гане в целом.

4. Сбор, изучение и анализ данных о физических свойствах пород и руд железорудных формаций и их доизучение.

5. Летромагнигное картирование рудолерспективной площади района.

6. Формирование летрофизиче'ской модели и йизико-геологичес-кое моделирование рудного поля Адуы Бансо.

7. Разработка поисково-картировочных и поисково-оценочных комплексов геофизических работ для условий исследуемого района.

Фактический материал и личный вклад автора.

Б диссертационной работе использованы фондовые материалы геологического департамента Ганы, литературные данные, а также материалы, полученные автором при экспериментальных исследованиях района Адум Бансо.

Использованные литературные данные относятся к геолого-геофизическим исследованиям, выполненным в титаномагшгитовых рудных районах СНГ, опыт которых вместе с опытом геолого-геофизичес-

ких исследований в Ганз послужил основой для оценки возможностей применения геофизических методов и дан формирования поисково-картировочных и поисково-оценочных их комплексов.

Автор лично проводил кшшомэ трите с кую съемку рудояерспэк-тивного участка в районе Адум Бансо с помощью каппометра КТ-5 и внсоковюггочнуп детальную магнитную съемку с протонным магнитометром ММП-203, отобрал образцы дай анализов и изучения физических свойств пород и руд. Им выполнено геолого-геоморфологическое районирование территории Адум Бансо, обобщение и анализ имеющихся материалов. Автором лично проведены лабораторные исследования физических свойств образцов района работ и по их результатам построены петрофизичесяая модель и физико-геологическая модель рудного поля Адум Бансо.

Научная новизна.

Настоящая работа является обобщением результатов исследований геологических и геофизических характеристик рудного района Мум Бансо. Составлена карта районирования территории Адум Бан-:о по геолого-геоморфологическим условиям для оценки применимос-ги геофизических методов при поисках титаноыагнетитоЕых руд.

На основе обобщения и анализа фактического материала и лич-гого вклада автора выявлены закономерности изменения петрофизи-геских характеристик основных типов пород района. Впервые для гслоеий Адум Бансо сформированы петрофизяческая и физико-геологическая модели рудного поля, изучены структура магнитного поля, аагнитные а летромагнитные характеристики объекта.

Практическая ценность.

Предложенный сокращенный вариант стадийности исследований шляется важным элементом организованности и упорядоченности 'еолого-геофизического процесса в районе Адум Бансо. Такая стадийность обусловливает планомерность изучения наиболее рациона-сьной последовательности применения геофизических методов, по-1ВОляет исключить возможное дублирование работ. Разработанные [етрофизическая и физико-геологяческая модели рудного поля Адум >ансо послужили основой для формирования комплексов геофизичес-жх методов при поисково-картировочных и поисково-оценочных рантах, что будет способствовать повышении эффективности поисков

в условиях Юго-западной Ганн.

Защищаемые положения.

1. Предложенная сокращенная стадийность исследований (региональное изучение, позсково-картировочная, поисково-оценочная и разведочная) учитывает наибольшие размеры площади, ограниченные ресурсы специалистов, рабочих и оборудования.

2. Оптимальный комплекс физических параметров необходимый для формирования летрофизичесяой модели рудного поля и месторождения типа Адум Бансо включает: плотность (высокая у титаномаг-нетитовых руд, повышенная у гематнт-гегитовых руд); магнитную восприимчивость (шсокая у рудовдащающих габброидов, повышенная у титаномагнетитовых руд); удельное электрическое сопротивление (высокое у габброидов, пониженное у осадочно-мегаморфических и рудных образований); скорость упругих волн (высокая у магматических образований, пониженная у рудных образований; теплопроводность (высокая у габброидов, низкая у осадочных и рудных образований); радиоактивность (высокая у гранггоидов, пониженная

у габброидов и низкая у рудных образований).

3. Физико-геологической шдели железорудного поля типа Двум Бансо свойственны: геологические характеристики - приуроченность к типичным позднемагмагкческим интрузивным образованиям поздней нижнепротэрозойской тектономагматической активизации и генетически связанным с габбро и габбро-нордтовой формацией ра; стадии геосинклинального цикла геологического развития; яетро-физические характеристики титаномагнетитового оруденения - плотность (высокая), магнитная восприимчивость (повышенная), удельное электрическое сопротивление (пониженное), скорость упругих еолн (пониженная), гаплопроводность (низкая), радиоактивность (низкая); геоморфологические, геологические и физические помехи - экранирующее влияние слоя рыхлых отложений и коры выветривания, влияние рельефа земной поверхности и временных вариаций, включая корогколериодные. Разработанные на их основе Астрофизическая и физико-геологическая модели позволяют определить возможности геофизических методов для ренения геологических задач при поисково-картировочных и поисково-оценочных работах в Адум Бансо.

4. Комплексы геофизических методов в типичных условиях Адум Бансо включают в себя следующие их сочетания: поисково-кар-тировочные работы - магниторазведка, электроразведка методами ВП и Ш, поисковая гравиразведка, сейсморазведка методами КШВ, MOB и проверочные геологические работы; поисково-оценочные работы - высокоточная магниторазведка, детальная граиаразведка, электроразведка методами ВП, ВЭЗ, сквазинные геофизические исследования (скваяинная магниторазведка, ЕП, ВП, ЕВП) и каротая (электрический - КС, ПС, МЭП; магнитный - КШ; ядерно-физический - ГК, ГГК-Л, ГТК-С).

Апробация работы и публикации

Опубликована I статья в зурнале "Геология и разведка". -Ж. - 1995. - С. 97-Г01. Сделан доклад на научной конференции МГГА (Москва, 04.04.96.) - "Стадийность и петрофизическое обеспечение геофизических исследований при поисках и оценке титано-магнетитового оруденения в Юго-западном районе Ганы.

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, '.Si- " глав и заключения. Содержит 14-4 страниц машинописного текста, 16 иллюстраций, геофизических карг 7 , 3.3. таблиц, а также список литературы из наименований.

Диссертация включает следующие главы:

Глава I. Краткий геологический очерк Ганн.

Глава 2. Методический опыт геофизических работ при поисках и поисково-оценочных работах в железорудных районах СНГ и Республики Ганн.

Глава 3. Стадийность геолого-геофизических исследований в Юго-западной рудной провинции Ганы.

Глава 4. Физико-геологические модели объектов.

Глава 5. Формирование комплекса.

Диссертация выполнена на кафедре ЭШ (электрических, гравитационных и магнитных методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых) МГГА (Московской государственной геологораз-

ведочной академии) под руководством доктора геолого-шнералоги-ческих наук, профессора Бредового Б.В., которому автор выражает ис1феннш признательность за внимание, постоянную поддержку, большую и ценную помощь ж советы в работе. Автор благодарен профессорам, доцентам, сотрудникам кафедры Э1М и коллегам, оказавшим ему содействие при выполнении исследований.

СО ДЕРЗАНИЕ РАН) ТЫ Краткий геологический очерк Ганы

В гволого-стратиграфическом строении Ганы . принимают участие отложения от докембрийскюс до современных. Архейские породы догоменской серии (АЕ) являются древнейшими породами Ганы. Добывают эти отложения протерозойские порода (Рй), состояние из низшепротерозойских (Еирримская серия - РК|), средаепротерозой-ских (Таркванская серия - Р^), веранепротерозойских (Того-Буемская серия - Р5д). Выше по разрезу'залегают палеозойские отложения (Волтанская серая, серии Секонди и Аккра - Р2 ). Завершает разрез мезозойские и кайнозойские отложения.

Интрузивные порода распространены в Гане ограничено. Они представлены,'главным образом, габбро, габбро-норкташ, диоритами, эпидиоритами, а таете серпентинита1,та, секущими Бирримс-кую толщу протерозоя. Наибольшее развитие змеят интрузии докем-брийского, дотарквайского возраста. Они известны в разрезах западной Африки под названием древних гранитов, которые в Гане подразделяются на два комплекса: послебирримские Кейп-Кость граниты (<?}•) и Дотарквайскяе даксков граниты Наконец,

повсеместно в пределах бирримсяого пояса и несколько километров вокруг него проявлен интрузивный комплекс малых интрузий, дайко-образные штоки, дайки и силлы. Исследуемое железорудное оруде-нение скорее всего связано с интрузивным комплексом малых интрузий, которые возникли в связи с проявлением поздней нижнепротерозойской тентоно-магматической активизации.

Тектогенез проявлен в нескольких этапах: архейская эра завершилась мощным проявлением складкообразования; для протерозойской эры характерно прежде всего интенсивное погружение и энергичный подводный основной вулканизм; поздае-рифейский этап отмечается накоплением атакорского гранита, проявлением складча-

тости и прогибов; в каледонский этап платформенные поднятия испытывали ослабленное складкообразование.

В тектоническом строении Ганы выделены два структурных этаяа - фундамент и осадочный чехол. В пределах фундамента выделены три структурные зоны: Дагомейский щит; восточная зона .Лео-либерийского щита (эрбунейскай); Аквапим-Тоголевско-Атако-рийская (внутршматфорыенная) складчатая зона. Осадочный чехол представлен одной структурной зоной - впадиной вольты, которая примыкает к бирримской складчатой серии. Исследуемое железное оруденение связано с лэо-либеряйской зоной (Эрбунейской), которая включает в себя мобильную складчатую зону нижнепротерозойской геосинклинали. Породы зоны очень слабо метаыорфизованы и смяты в изоюшшлыше складки.

Геолого-геомор£ологичбсков районирование площади работ.

Задачей районирования является разделение исследуемой площади на районы с однотипной структурой по признакам их строения и историко-геолойзческого.развития, нашедших отражение в геофизических полях. С цельэ районирования территории Адум Бан-со по условиям применения геофизических методов автором учтены следуюдще фактора:

- геоморфологические условия,

- геологические условия,

- физические характеристики основных геологических объектов.

В качестве основных критериев геоморфологического районирования взяты следующие: топографические условия местности, характер развития рыхлого покрова и тип растительности, наличие лесных массивов саванны и т.д. Основываясь на указанных вше условиях территория разделена на следующие геоморфологические зоны:

а) закрытце, холмистые с грядовым рельефом и влажными тропическими лесами площади;

б) полузакрытые, с грядовым рельефом и редкими лесами и высокотравной саванной площади;

в) площади с грядовым рельефом, саванннми лесами и высокотравной саванной;

г) полого-холшстый рельеф с влажными лесами и высокотравной саванной.

Почвы в исследуемом районе, главным образом, красЕо-гел-тне, ферралитные л красные железисто-латерятные.

Геологическое районирование. Территория Адум Бансо приведена в соприкосновение с различными геолого-геофизическими зонами. В ев пределах выделяются различные по составу и возрасту магматические образования, срединные массивы, внутренние поднятия и прогибы. Основываясь на учете выше указанных условий можно разделить эту территорию на следующие геологические зоны:

- район с преимущественным развитием метаморфизированных зулканогеино-осадочных пород нижнего и верхнего биррима. Породы нижнего биррима представлены филлита».©, сланцами, песчаниками, обычно серого или черного цвета; породы верхнего биррима - мета-морфизоЕаяными лаваш, шрокласгами, сланцами, грауваками и филлитами. Порода мегаморфизованы до фации зеленых сланцев;

- район с преимущественным развитием магматических образований основного состава. Порода представлены в основном габбро, габбро-норитами и разнообразными амриболитовыш дайками и штоками, малыми интрузиями;

- район с преимущественным развитием магматических образований кислого состава. Порода представлены, главным образом, граяодиоритами и порфиритами ереднезернистыми, полосчатыш, серо го или белого цвета и сильно расланцованными.

Тектоническое районирование. Район Адум Бансо относится к Таркза-Ашанти подзоне (Эрбунейскай щит). В тектоническом отношении эта древняя мобильная складчатая подзона ниянепротероэойс-кой геосинклинали заключена мезду Леоно-либерийским и Нигеро-дагомейским щитами архейской складчатости эрбунейского возраста. В пределах подзоны развиты поперечные разрывные нарушения, которые прослеживаются в СЗ-Ш направлении при крутом падении. Такие нарушения особенно еидны там, где проходят через ослабленные участки складчатых зон и проявлены в виде малых интрузий, даек

и лав.

Районирование территории Адум Бансо используется при анализе петрофизических особенностей района и разработка комплекса методов поисковых работ.

Геологическая характеристика железорудного района

2елезяне руда, связанные с основными и ультраосновными интрузивными породами складчатых (геосинклинальних) областей, составляют единый ряд с магматогенными месторождениями титана и образуют с ними переходный тип месторождений комплекса титано-магнетитоЕых руд. Они пользуются широким распространением, часто обладают крупными размерами и залегают в благоприятных для разработки условиях. Месторождения тятаномагнетигов типа Адум Бансо являются позднемагматическими образованиями. Залегают они в основных породах, генетически связашшх с габбро-норитовой формацией ранней стадии геосинклинального цикла геологического развития. По морфологии рудных тел среда титаномагнетитовых месторождений выделяются яйлы, линзы, гнезда, а также тела лентовидной и неправильной формы. Положение и морфология тел контролируются элементам магматического расслоения. Текстура руд вкрапленная, полосчатая, массивная. Руды месторождений комплексные, обычно требующие обогащения. Содержание в них железа колеблется в широких пределах - от 40 до оксида титана от 1-4 до 2СЙ.

Геофизическая характеристика

Породы основного и ультраосновного состава, слагающие рудоносные массивы отличаются повышенными магнитными свойствами и плотностью. Средние значения магнитной восприимчивости габбро меняются от 0,1 до 6,0 • 10~5 ед. СИ. Диапазон изменения магнитной восприимчивости ультраосновных пород более широкий. Остаточное намагничение основных и ульграосновных пород также меняется в широких пределах и возрастает с увеличением их основности. Средняя плотность пород основного ряда 2,8 - 3,1 г/см3, а ультраосновного 3,0 - 3,3 г/см3. У известняков и песчаников плотность достигает 2,4 - 2,5 г/см3, йсслне отложения, пересекающие коренные породы, слабо магнитные и отличаются пониженной плотностью.

Предпосылки поисков и признаки оруденения

Использование геологических предпосылок и признаков про-шшленно потенциальных месторождений и рудных полей эффективно на стадии поисковых работ для прогнозирования железных руд и обследования перспективных площадей, а также для интерпретации результатов и оценки прогнозных ресурсов железных руд.

- Стратиграфические предпосылки основаны на закономерных связях руд с геологическими образованиями определенного возраста. В разрезах геосишишнашшх областей выделяются до трех или более ритмов, которые составляют более крупные тектоно-магмати-ческие циклы. Титаномагнетитовое оруденение тяготеет к Еерхам второго или третьего ритмов. Магматические предпосылки предполагают наличие генетических связей руд с магматическими проявлениями интрузивного типа. К их числу относятся формации ультраосновных и основных пород, содержащие титаномагнетит. Структурными предпосылками являются проявления типа, интрузивных массивов, дайкознх поясов и вулкано-тектонических трещин. Геоморфологические предпосылка включают уровни эрозионного среза изучаемых объектов, форму рельефа, состав рыхлых отложений и т.д.

Поисковые признаки титано-магнетитового оруденения включают; проявления гематита, гетита, магнетита, титана в естественных или искусственных обнажениях (рудные выходы); первичные локальные ореолы элементов-индикаторов в пространства рудных полей; вторичные остаточные лито-, гидро- и биохимические ореолы в корах выветривания; контрастные магнитные, электрические и гравитационные аномалии; следы старых горных выработок, отвалов, древних плавок. К числу косвенных признаков относятся мета-соматические изменения пород, минералы и элементы-спутники (ильменит, пирит), археологические данные, свидетельствующие о развитии горного промысла и т.д.

Методы и модификации геофизических исследований прошлых лет

Методика геофизических исследований при поисках и изучении титано-железорудннх месторождений предусматривает работы на грех

основных этапах:

- выявление площадей распространения пород рудоносной формации - стадия региональных работ;

- поиски месторождений в пределах рудоперспективных площадей - поисково-картировочные и поисково-оценочные работы;

- разгедка месторождений и подсчет запасов - стадия разведки.

На всех этапах геофизические методы играют важную роль. На первом этапе для выявления и оконгуривания пород железорудной формации применялись, главным образом, магнитная съемка -наземная и воздушная, а также гравиметрическая съемка. Маситаб съемок 1:200000 - 1:100 ООО.

Для решения задач изучения железорудной формации и поисков богатых руд (поисяоЕО-картировочные и поисково-оценочные работы) используется комплекс методов в состава: магниторазведка, гравиразведка (с гравиметрами или вариометрами), электроразведка (ЗЭЗ, ВП), сейсморазведка и каротаж. Масштаб исследований 1:50 ООО - 1:5 ООО. На последнем этапе., включающим разведку месторождений, применяется большей частью магниторазведка, гравиразведка и реже электроразведка методами ВП, ВЗЗ. Большую роль в разведочном комплексе играют сквалнная геофизика СМЭК, РВП, ГСЖ) и каротаж (МЭИ, ИСК, КШ, 1ГЮ. Масштаб исследований 1:2 ООО - 1:1 ООО и крупнее.

В таких труднодоступных .районах,как Адум Бансо, указанных результатов и рекомендаций работ недостаточно для выполнения геологического задания. По мнению автора это следует из-за отсутствия механизма их планомерного выполнения. Высокая эффективность геолого-геофизических работ достигается при соблюдении определенной последовательности их проведения при системном подходе к осуществлению геолого-геофизических работ.

Стадийность геолого-геофизических исследований в юго-западной рудной провинции Ганы

3 соответствии с принятыми методическими положениями, reo-

лого-геофизические работы на твердые полезные ископаемые проводятся, как прагало, в 8-ми последовательных стадиях. Автор считает, что в Гане нужно сократить количество стадий; обоснованием этого могут служить следующие факторы:

1. Вся площадь Ганы не очень большая, всего около 400 ООО км2. Региональное изучение такой территории можно выполнить в масштаба 1:200 ООО.

2. Экономическое состояние страны не позволяет сильно дробить геолого-геофизический процесс на множество стадий и этапов.

3. В стране не хватает специалистов, рабочих и оборудования.

Автор предлагает 4 стадии выполнения геолого-геофизических работ в районе Адуы Бансо в частности и Гане в целом:

СТАДИЯ I - Региональные геолого-геофизическае исследования территории. Масштаб исследований 1:200 ООО. Объект изучения -рудный район.

СТАДИЯ 2 - Поиско во-каргировочные работы. Масштаб 1:50 ООО - 1:25 ООО. Объект - рудный узел или рудное поле.

СТАДИЯ 3 - Поисково-оценочные работы. Масштаб 1:10 ООО -1:5 ООО. Объект - месторождение.

СТАДИЯ 4 - Разведка месторождения. Масштаб 1:2 ООО --1:1 ООО. Объект - рудное тело.

Определяя задачи указанных стадий, автор учитывает также основные задачи, которые выполняются обычно на стадиях не предусмотренных этой схемой. Первая стадия обеспечивает среднемасш-табное картирование, построение соответствующих карт, а также изучение глубинного геологического строения. Этими работами охватывается планомерно вся площадь страны. Крупномасштабное картировали е и поисковые работы объединены в поисково-картировоч-вую стадию. Это возможно, благодаря тому, что поиск предполагается выполнять на выборочных площадях рудных районов с планомерным охватом площади рудных узлов и полей. Поисково-оценочные работы имеют целью изучить все рудоперспектавные геофизические и геохимические аномалии на исследуемой площади, проверить их

на глубину, установить зональность распространения оруденения и оценить возможную промышленную значимость месторождения. Это послужит основанием для выявления наиболее перспективных объектов для проведения разведочных работ. Предварительная и детальная разведка объедэнены в одну стадии - разведка месторождения. Возможно ее деление на соответствующие подстадии. Доразведка и эксплуатационная разгадка отнесены к эксплуатации месторождения. Обобщенная система работ дает общие представления о всех основных компонентах стадийных уровней, т.е. о том, какие задачи решаются на каждой стадии работ с применением каких целевых комплексов и какая информация и материалы ожидаются в итоге.

Физико-геологические модели объектов

Петрофизическое обеспечение геофизических исследований основано на изучении физических свойств горных пород и руд. В юго-западной Гане (Адум Бансо) они почти не изучены. В данной работе автор отметил лишь некоторые основные принципиальные зависимости ж изменения физических свойств, которые должны быть доложены в основу применения геофизических методов при исследовании района. Лабораторные исследования, выполнены 1994 - 1995 г. в ЮТА по образцам отобранным автором (120 образцов с поверхности). При этом определены плотность, магнитная восприимчивость, удельное электричвезкэе сопротивление, скорость продольных волн, теплопроводность и радиоактивность. При анализе этих свойств, автор рассматривал 3 основные группы образований.

1. Осадочно-метаморфический комплекс представлен песчаниками, алевролитами, грауваками сланцами, амфиболитами и филлитами.

2. Магматический комплекс, состоящий из кислых порфиров умеренно кислых гранодиоригов и образований основного состава - габбро и габбро-норитов являющихся рудовмещашщими породили.

3. Годные образования - гематит, гетиг, титаномагнетит.

Магнитные свойства наиболее низкие у осадочно-метаморфи-чвских пород, средние значения у рудных образований и повышен-, ные значения у магматических образований. Можно ожидать расчленение магматических образований с выделением рудовмещающих габ-

броидов. Более, проблематично обнаружение в их массивах рудных образований..

По плотности наименьшее значение имеет осадочно-метаморфи-ческий комплекс, несколько поЕШенные - магматические образования, более плотные - рудные образования. Это может позволить расчленить и закартировать магматические образования разного состава с выделением рудоносных интрузий габброидов, а при массивном скоплении рудных образований - обнаружить непосредственно рудные, залежи.

' Наиболее высокие значения удельного сопротивления имеют магматические образования, близкого порядка у осадочно-метамор-фических образований, низкие значения у рудных образований. По этому параметру предполагается выделение в лучшем случае всего магматического комплекса и при благоприятных условиях' - зон рудной минерализации. С помощью метода ВП можно ожидать'более эффективное выделение минерализованных зон и рудных тел (по опыту уральских месторождений).

Наибольшие значения скорости отмечены у магматических пород основного состава, несколько понижены они у пород кислого ряда г у осадочно-метаморфических образованиях. Низкие значения скорости характерны рудным образованиям (связано с значительной степень» влияния выветривания). Есе это предполагает возможность использования в районе методов сейсморазведки для изучения состава пород и выделение рудоносных габброидов.

Анализ радиоактивности пород и руд указывает на зависимость естественной радиоактивности от химического состава пород и особенно от их основности, что может быть использовано для целей литологического картирования. Обнаружение рудных залежей до этому параметру проблематично.

Результаты химических анализов показали, что:

I. Содержание титана в вмещающих породах колеблется от 0,7 до 2,3%, в рудах от 0,7 до 12,93%, т.е. соизмеримы с содержанием титана в титаномагнетитовых рудах Чинейского, Саюданского и Якутского массивов габброидов в России (1,8 - 14, 85$).

'2. Содержание магнетита в образцах вмещающих пород невысо-

кие от I до 6%, в рудах 69,5^ (пределы изменения от 55 до 78$). Для сравнения укажем его содержания на-перечисленных выше массивах России. Здесь содержание магнетита в рудах от 43 до 62%.

Результаты 10 образцов а/шлифов руд ж 10 образцов шлифов вмещающих пород показывают, что:

1. Степень окисленносги руд 10%; минералогический состав руд - магнетит, гетит, гидрогетиг, лимонит; в отдельных образцах присутствует ильменит. Структура руд коломорфная, петельчатая, полосчатоподобная, прожилковая, вкрапленная; текстура руд

- среднезернистая.

2. Минералогический состав вмещающих габбро и габбро-нори-тов - плагиоклаз, ромбический пироксен и моноклинный пироксен (главные породообразующие минералы), роговая обманка (второстепенный), сосюрит и хлорит (вторичные минералы). Из рудных минералов в их состав входят магнетит, тиганомагнетит, апатит (всего рудных минералов от 2-3^ до 5-7%).

10 образцов руд были подвергнуты рентгенофазовому анализу для уточнения степени влияния выветривания (основные минералы

- гетит и гематит).

Таким образом, в результате исследований автором получены данные о широком спектре физических свойств, минералогическом составе руд, структурно-текстурных особенностях пород и минерализованных образований рудного района Адум Еансо, дающие первые представления о их петрофизических характеристиках, которые могут быть использованы для обоснования комплекса поисково-карти-ровочных и поисково-оценочных геофизических работ. Петрофизичес-кие работы следует продолжить.

Физико-геологической модели железорудного поля района Адум Бансо свойственны следующие особенности.

Геологическая характеристика - в строении рудного поля участвуют магматические образования - в средней части, вулканоген-но-осадочные образования бирримской серии ниянепротерозойского возраста - на флангах. Интрузивные комплексы малых интрузий, дайкообразные тела, сложены габбро, габбро-норятами, являющимися рудоносными, а\йяболитачи, гранодиориташ и порфирами. 3

структурно-тектоническом строении поля принимает участие подзона фундамента лео-либерийского щита, нижнепротерозойских сложно построенных антиклинориев Тарква - Ашанти. Постмагматические изменения представлены лейкократовыми разностями, ам£и-болигизацаей и сосюритизацией пород. Оруденение встречается в виде лласговнх шш ллитообразных тел, текстура руд массивная или вкрапленная. Породы смяты в изоклинальные складки. Широко развиты разломы и трещины северо-западного простирания.

Оптимальный комплекс физических параметров, наиболее вероятно характеризующий исследуемое рудное поле. По плотности виде лягот 4 группы образований. Среда рудных образований менее плотными являются гематиг-гетитовые (2,7-2,8 г/см3), более плотные

- титаномагнетитовые (3,15 г/см3); среды вмещающих образований менее плотные (2,60-2,69 г/см3) - кислые интрузии, более плотные (2,90-2,95 г/см3) - интрузии основного состава. Магнитная восприимчивость у рудовмещающих габброидов (5500-6000)-Ю-5 ед. СИ больше, чем у рудных образований (2250-2300)-Ю""5 ед. СИ . Наиболее высокие значения удельного электрического сопротивления имеют магматические образования габбро , габбро-норит и гранодиорит (Ю5 - ТО6 Омм), низкие значения (Ю3 -

- Ю4 Омм) у рудных образований гематитового и титано-магнэтато вого состава.

Геоморфологические, геологические и физические помехи вклю чают окружающее влияние покровов рыхлых отложений и коры вЕ?етри вания, влияние рельефа земной поверхности и временные вариации, е том числе и короткопериодные, которые искажают значения аномалий.

На основе выше высказанных данных были построены летрофизи ческая и физико-геологическая модели рудного поля Адум Бансо. Для построения моделей магнитных полей были использованы алгоритмы и программы для решения прямых и . обратных задач магниторазведки "ЗКАШ" на единой методической основе, применительно к моделированию железорудных месторождений. Программа " <5КАГЛМ" учитывает местоположение района близкое к экватору (т.е.2-= о).

Формирование комплекса

Основываясь на системном подходе, проблема формирования

комплекса в титаномагнетитовом районе Адум Бансо рассматривается на двух стадиях - поисково-картирозочной и поисково-оценочной.

Поисково-картировочная стадия. Объектом исследований является рудное поле; масштаб 1:25 ООО - 1:10 ООО. Задачи стадии включают: поиски проявлений титаномагнетитовой минерализации, выделение и изучение рудоносных структур и формаций; уточнение геолого-геофизических карт и поисковых признаков, оконтуривание рудного поля и выделение месторождений; оценка перспектив геофизических аномалий на обнаружение титаномагнетитоЕых руд; локальный прогноз оруденешя и определение прогнозных ресурсов (Р1), выбор объектов для поисково-оценочных работ. В комплексе исследований предусматривается использовать: наземную магниторазведку с протонными и квантовыми магнитометрами и каппометрами; наземную электроразведку методом БП, ШШ и ЗЭЗ; наземную гравиметрическую съемку; сейсморазведку методом ЖВ и ШВ; проверочные геологические работы, Екшочая геологические маршруты и геологическое обследование аномалий (табл. I).

Поисково-оценочная стадия. Объектом исследований является рудное месторождение, масштаб исследований 1:5 ООО - 1:2 ООО. Задачи стадии включают: детальные поиски титаномагнетитовых месторождений, в том числе глубокозалегающих (скрытых и слепых), выделение рудоконтроларующих структурных элементов, продуктивных горизонтов; выявление, прослеживание и изучение внутреннего строения титаномагнетитовой рудной зоны, околорудных изменений пород, исследование рудоносностя околоскважинного пространства, определение качества гитаномагнетитоЕого сруденения в скважинах и выработках; оценка прогнозных запасов (С2) и прогнозных ресурсов (Р-[); выбор объектов для разведки. В комплексе исследований предусматривается использозать: высокоточную магнитометрическую съемку и микромагнитную съемку; детальную электроразведку методом ЗП и ЗЭЗ; высокоточную гравиразведку методом гравиметрической и градаентометрической (выборочно) съемок; подземную геофизику методами сетаяинной геофизики - магниторазведки МЗК, ТСМК и РЗП (радиоволнового просвечивания) и каротача поисковых и проверочных скважин методами электрического каротажа - КС, ПС, МЗП,

магнитного каротажа - КМЗ, ядерно-физического каротажа - ГК, 1ГК-П, ГГК-С и сейсмического каротажа - АХ.

Совместное применение магниторазведки, гравиразЕедки, злек троразведки и геофизических исследований в скважинах в комплексе делает более уверенным решение всех перечисленных выше задач позволяет осуществлять взаимный контроль в геологических выводах, дает возможность выявлять детали геологического строения недоступные каждому из методов в отдельности (табл. 2).

Таблица I

Поисково-картировочный комплекс на титаномагнетитовые руда в районе Адум Бансо

Методы и модисбика- ¡Геологические задачи.' Основные элементы ции ! ! методики и техники

Наземная магниторазведка

Масштаб съемки 1:25000-1:10000.

Опорная сеть - опорно-увязочные маршруты. Аппаратура: протонные и квантовые магнитометры и каппометры, Сеть съемки (250-100) х (50) м. Точность + (2-3) НТЛ, высота измерений 2-3 м.

Наземная электроразведка.

Съемка методом вызванной поляризации.

Наземная электроразведка. Съемка методом переходных процессов.

Наземная грави-разведка.

Картирование рудо-вмещающих пород, рудоконтролирующих разрывных нарушений, рудоносных интрузий. Прямые поиски ооуде-нения, в том числе слабомагнитного (железного), зон гидро-термально-метасома-тических измененных пород.

Картирование зон иуд-Масштаб 1:25000-1:10000, ного метаморфизма, сеть наблюдений (250 -" " " -100) х (20-50) м.

Используется переменный ток. Измерения способом "диполь-диполь" и БЭЗ.

рассеянной рудной минерализации. Поиски проявлений титаномагнетигового оруденения. Определения глубины залегания тел.

Поиски месторождения титаномагнетитовых руд. Поиски глубоких рудоносных горизонтов. Определение мощности рыхлых отложений.

Определение положения рудоносных структур, размеров и элементов залегания. Пояска рудных зон. Изучение их морфологии, состава, определение их пространственного положения.

Масштаб съемки 1:25000-1:10000. Сеть съемки (250-100)х(20-50)м. Аппаратура аналоговая и цифровая для работ в однопетловом варианте. Профилирование: размеры петель от 300x300 и до 100x100 м.

Масштаб I:25000-1:10000. Сеть рядовой съемки (250 -100)х(20-50) м. Точность опиеделения аномалий + 0,07-0,08 МТАЛ. Аппара!'Ут>а - гравиметш кварцевые и металлические астазированные. Определение высот, техническим или геодезическим нивелированием.

Сейсморазведка. Съемка методом

Установление рудо- Профильные работы (два-носных структур и три профиля; - для прос-

ШШ и MOB.

Проверочные геологические работы. Геологические маршруты.

1вологическое обследование аномалий.

формаций. Выделение и прослеживание продуктивных комплексов пород под рыхлыми отложениями. Выделение рудоЕмещающих пород и изучение состава слагающих их формаций» а также установление их элементов залегания. Изучение морфологии рудоносных интрузий в том числе скрытых и глубокозалегавдих. •

Уточнение геологичео-Геологические маршруты с кой основы и геологи-густой, отвечающей масш-ческая привязка reo- табу 1:10000.

тых условий строения. Площадные работы: пересечение всей площади профилями через 0,5-1км - в случае сложного строения. КШВ - продольное и непродольное профилирование. МОВ - непрерывное профилирование .

Физических полей. Выяснение породы перспективных геофизических аномалий. Определение состава и масштабов оруденения.

Геологическое обследование всех обнажений в пределах аномалий. Проходка линии канав и неглубоких шурфов. Применяются самоходные буровые установки.

Таблица 2

Поисково-оценочный комплекс на титаномагнетитовые руды в районе Адум Бансо

Метода и^0ди$ика-!№0Л0ГИческИ8 задачя.

Основные элементы методики и техники

Высокоточная маг-. Прямые поиски оруде-ниторазведка. нения, в т.ч. слабоМагнитометрическая магнитного (железно-съемка. го).

Проверка и оценка рудоперспективных аномалий. Изучение внутреннего строенш рудных зон, обнаружение слабых эффектов от сбытого оруденения.

Масштаб 1:5000-1:2000. Сеть (50-20;х(10-5) м. Точность + (1-2) НТЛ. Аппаратура: прогонные и квантовые магнитометры. Высота измерений 2 м. Микромагнитные съемки площадок и полос корреляционным способом. Повысотные измерения по интерпретационным профилям.

Детальная электро- Выделение рудной ми- Масштаб 1:5000-1:2000 разведка. нерализации мегасо- сеть наблюдений (50-100)х

Съемка методом магически измененных х (10-20) м. вызванной поляри- пород Переменный ток.

зации Модификации СГ-ВП, ВЭЗ-ВП.

Микросъемки ЭП-ВП в пределах рудных зон; масштаб 1:1000

Детальная электроразведка. даектрозондиооЕа-ние методом ВЗЗ.

Высокоточная гра-виразведка. Гравиме трическач съемка.

Поиски глубоко зале- Профильные гаюядах рудоносных малйях (по

работы на ано-5-4 пеоесече-

горизонгов. ниям). ВЗЗ с АВ до 2-4 км

Уточнение мощности и состава рыхлого по-кроза и коры выветри- . вания. Изучение рудоперспективных аномалий на глубину.

Выделение рудных зон Масштаб 1:5000-1:2000. месторождений. Пря- Сеть наблюдений (100-50)х мые поиски месторож- (50-20) м. Средняя квадра-дений массивных руд тическая потешность опое-железа. деления не более

+ 0,02 ЖАЛ. Точность определения аномалий + 0,04МГМ.

Высокоточная грави-Детальные поиски мае-Масштаб 1:5000, 1:2000.

разведка.

сиеных глтаномагне- Сеть наблюдении 50x20 м; титобых руд на глу- 50x10 м. бинах 50-100 м, в г. Аппаратура - градиенто-

ч. малых размеров

метры, вариометры (выборочно).

Подземная гэофизи- Обнаружение рудных

ка

Скважанная геофизика

Каротаж поисковых и провеиочных скЕакин

залежей в около-, меж- и за скважинном пространстве. Изучение элементов залегания, состава, масштаба оруденения. Уточнение геолого-структурной позиции месторождения

Выделение рудных интервалов, уточнение их строения, мощности.

Количественная оценка полезных компонентов.

Определение физических свойств пород и РУД

Выполняется сквашнная магниторазведка, наблюдения скважинными методами ЕЛ, ВП, ЕВП (радиоволновое просвечивание)

мак, тсж

Электрический каротаж КС, ПС7 МЭП Магнитный каротаж КМВ, Ядерно-физический каротаж ГК, ГТК-П, 1ГК-С", Сейсмичаский каротаж АК