Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Физико-геологические модели основных типов месторождений золота Кузнецкого Алатау

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

Автореферат диссертации по теме "Физико-геологические модели основных типов месторождений золота Кузнецкого Алатау"

Р Г Б ОЛ 2 5 СЕН 1335

На правах рукописи

КОТЕЛЬНИКОВ Михаил Иванович

ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОСНОВНЫХ ТИПОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗОЛОТА КУЗНЕЦКОГО АЛАТАУ

специальность 04.00.12 - геофизические методы поисков и разведай

месторождений полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

ТОМСК - 1995

Работа выполнена в ПГО "Запсибгеология" и в.Сибирском научно-исследовательском институте геологии, геофизики и минерального сырья (СНИИГГиМС)

Научные руководители - академик Российской академии

наук В.С.Сурков

- доктор геолого-минералогических наук Г.Г Ремпель (до 1994 г.)

- кандидат геолого-минералогических наук В.С.Моисеев (с 1994 г.)

Официальные оппоненты- доктор геолого-минералогических

наук А.Ф.Коробейников, Томский политехнический университет

- кандидат геолого-минералогических наук Ф.Б.Бакшт, Красноярское отделение СНИИГГиМСа

Оппонирующая организация - Объединенный институт геологии,

геофизики и минералогии СО Российской академии наук (г. Новосибирск)

Защита состоится "[/!' 1995 г. в час. на заседании

диссертационного советаТомском политехническом университете им. Кирова.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТПУ

Автореферат разослан СеМт*^ 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

Бернатонис В.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Важную роль в прогнозировании золо-тооруденения играет комплексный анализ геолого-геофизической информации, основывающийся на результатах физико-геологического моделирования. Эта проблема особенно остро встает в связи постепенным сокращением разведанных запасов в Кузнецком Алатау. Отсутствие надежного представления об отражении в физических полях месторождений золота основных формационных типов является причиной снижения достоверности прогноза, а в ряде случаев приводит к исключению площадей, перспективных для добычных работ.

Анализ достоверности выявления золоторудных месторождений при помощи разведочного бурения показал, что сгущение сети скважин эффективно только до некоторого предела, дальше которого вероятность обнаружения месторождений золота растет гораздо медленнее, чем затраты на проведение буровых работ.

Использование наземных геофизических наблюдений позволяет получить дополнительную информацию о золоторудных объектах. Однако традиционно используемые способы качественной и количественной интерпретации не дают возможность оценить вклад различных типов оруденения на всех этапах становления месторождений на физические поля, несущие интегрированную информацию о золоторудных месторождениях.

Отличительной особенностью данной работы от других геофизических исследований является то, что при формировании физико-геологических моделей использовались принципы системного анализа условий образования золота на месторождениях Кузнецкого Алатау и их связи с геофизическими параметрами. Необходимость такого подхода вызвана многообразием геологических и физических факторов, влияющих на физические поля золоторудных месторождений.

Применение физико-геологического моделирования позволяет: с одной стороны, выполнить всесторонний анализ физических полей и тем самым повысить достоверность прогноза золотооруденения, а с другой стороны, выбрать наиболее эффективный комплекс геофизических работ для поиска месторождения золота.

Учитывая то, что основными формационными типами коренных месторождений золота, по которым проводилась или проводится в настоящее время добыча золота в Кузнецком Алатау, являются золото-кварц березитовые и золото-скарновые, а также принимая во внимание высокие перспективы золотоносных кор выветривания, стано-

вится очевидной актуальность исследований, направленных на создание физико-геологических моделей (ФГМ) этих золоторудных месторождений.

Цель работы - построение физико-геологических моделей основных типов месторождений золота Кузнецкого Алатау, разработка на их основе геофизических критериев прогнозирования и определение комплексов геофизических работ наиболее эффективных для каждого объекта поиска.

Основные задачи исследований:

- анализ имеющейся геолого-геофизической информации и выявление закономерностей для основных формационных типов золоторудных месторождений Кузнецкого Алатау;

- исследование петрофизических характеристик пород и руд месторождений и выделение структурно-вещественных комплексов;

- физико-геологическое моделирование объектов поиска в иерархической последовательности от построения ФГМ золоторудного месторождения до создания ФГМ рудного тела;

- разработка на основе физико-геологических моделей золоторудных месторождений геофизических критериев прогнозирования и эффективных поисковых геофизических комплексов.

Фактический материал и методы исследования. При работе над диссертацией использован большой объем фактических данных, полученных при поисках золота, проведенных Новокузнецкой комплексной гео лого-reo физической экспедицией ПГО "Запсибгеология" под руководством автора.

Закономерности структуры физических полей золоторудных месторождений изучались автором с использованием математического аппарата статистической обработки геофизических данных.

Построение ФГМ месторождений выполнялось в свете основных положений физико-геологического моделирования, базой для которого служили петрофизические модели (ПФМ).

Разработка геофизических критериев прогнозирования и эффективных комплексов геофизических работ проводилась с использованием результатов физико-геологического моделирования.

Основные научные результаты:

На ряде месторождений золота Кузнецкого Алатау исследованы закономерности структуры физических полей и установлена связь их с рудно-метасоматическими процессами.

При анализе и обобщении петрофизических характеристик пород и руд, слагающих золоторудные месторождения, выделены различи-

мые по комплексу физических параметров структурно-вещественные комплексы (СВК), положенные в основу петрофизических моделей (ПФМ) месторождений Кузнецкого Алатау.

Результатом проведенных исследований явилась разработка физико-геологических моделей основных типов месторождений золота Кузнецкого Алатау.

На базе созданных ФГМ, автором определены геофизические критерии прогнозирования месторождений и рациональные комплексы геофизических методов поисков месторождений основных типов месторождений золота Кузнецкого Алатау, имеющих промышленное значение.

Защищаемые положения.

1. Физико-геологические модели основных типов золоторудных месторождений Кузнецкого Алатау, имеющих промышленное значение.

2. Геофизические критерии прогнозирования месторождений золота.

3. Рациональные комплексы геофизических методов для поисков основных типов месторождений золота Кузнецкого Алатау.

Научная новизна:

1. По результатам моделирования установлены параметры физических полей золоторудных месторождений.

2. На основе разработанных ФГМ выявлены закономерные соотношения параметров физических полей, соответствующие месторождениям и рудным телам с определенной золоторудной минерализацией.

3. По результатам моделирования установлен механизм и стадии формирования месторождений золотоносных кор выветривания Кель-бес-Золотокитатского рудного района Кузнецкого Алатау.

4. Разработаны геофизические критерии прогнозирования месторождений различных формационных типов.

5. Разработаны рациональные комплексы геофизических методов поись ов месторождений золота Кузнецкого Алатау.

Практическая ценность работы в следующем:

1. По физико-геологическим моделям основных типов месторождений золота Кузнецкого Алатау выполнена оценка вклада в физические поля структурно-геологических факторов, контролирующих ору-денение.

2. Составленные на основе ФГМ геофизические критерии прогнозирования применялись для выявления площадей локализации золоторудных месторождений Кузнецкого Алатау.

3. Внедрение в производство физико-геологического моделирования дало возможность решить один из важных вопросов - выбор рационального, наиболее эффективного дня поисков золота, комплекса геофизических методов.

4. Принципы, положенные в основу построения ФГМ основных типов месторождений золота Кузнецкого Алатау, разработанные на их базе геофизические критерии прогнозирования и рациональный комплекс геофизических методов для поиска золотооруденений, могут применяться и в других рудных провинциях Российской Федерации.

Реализация результатов работы. Разработанные ФГМ золоторудных месторождений, методика прогноза и рациональные комплексы геофизических работ внедрены в ПГО "Запсибгеология" (Отчеты ПГО, 1990, 1991 г.г.). Получены практические результаты на ряде месторождений и проявлений золота Кузнецкого Алатау: Центральном, Гавриловском, Комсомольском, Базанском, Ортонском, Федоровском, Еденисском (Отчеты ПГО, 1983-1993 г.г.).

Результаты работ использовались для подсчета запасов по жиле Терсинской, выявленной по геофизическим данным на северном фланге Центрального месторождения Отчет ПГО, 1991 г.).

Апробация работы. Основные результаты проведенных исследований докладывались на Всесоюзной конференции по применению геофизических методов при поисках и разведке рудных месторождений золота (Самарканд, 1991), на научно-производственном совещании "Состояние геологических работ на месторождениях золота (Новосибирск, 1992), на X Международном совещании "Россыпи и месторождения кор выветривания - объект инвестиций на современном этапе" (Москва, 1994), а также на заседаниях Научно-технического совета ГГП "Запсибгеология" и ПО "Запсибзолото".

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав и заключения. Она содержит 232 страницы основного текста, а также 65 рисунков, 8 таблиц ,111 наименований библиографии.

На начальном этапе работа проводилась под руководством доктора геолого-минералогических наук Ремпеля Г.Г., а на основном и заключительном этапах исследования выполнены под научным.руководством академика, директора СНИИГГиМСа, Суркова B.C., которым автор выражает глубокую благодарность.

Автор благодарен геофизикам ГГП "Запсибгеология" кандидатам геол ого-минер алогических наук Ластовецкому В.П., Ашуркову В.А., главному геологу Нижне-Терсинской партии Платонову А.Н.,

геофизикам "Южсибгеолкома" кандидатам геолого-минералогических наук Котельникову Е.И., Белоголову В.Т., а также сотрудникам СНИИГГиМСа кандидатам технических наук Хуторянскому В.К., Моисееву B.C. и Фролову В.Х. за ценные замечания по работе и ее обсуждение.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении излагается цель работы, ее актуальность и практическая ценность.

В первой главе рассматриваются современные представления о золотоносности Кузнецкого Алатау. Большое внимание в этой главе уделено структурно-тектоническим позициям размещения золоторудных месторождений. Определена роль магматизма на становление различных типов коренных месторождений золота и показана связь вертикальной и рудно-метасоматической зональности на распределение золота.

В главе приводятся краткие сведения об основных формационных типах эндо-и экзогенных месторождений золота Кузнецкого Алатау. Показано распространение месторождений различных формационных типов и размещение их на территории Кузнецкого Алатау.

В главе освещены проблемы изучения геологического строения месторождений и дан анализ результатов геофизических работ, проведенных в разные годы на золоторудных месторождениях Кузнецкого Алатау.

Показано, что наиболее полные и глубокие исследования связи золотооруденений с магнитными свойствами золото-кварцевых жил и вмещающих пород на месторождениях Кузнецкого Алатау впервые выполнены группой ученых Томского политехнического института под руководством профессора JI.Я.Ерофеева. Ими были установлены закономерности отображения рудоносных площадей в магнитном поле. Результаты этих работ были использованы автором при формировании ФГМ месторождений золото-кварц березитовой формации.

Определены задачи исследований, направленные на повышение эффективности геофизических исследований и прогноза на основе разработки физико-геологических моделей основных типов месторождений золота Кузнецкого Алатау.

Рассмотрены принципы формирования физико-геологических моделей (ФГМ) золоторудных месторождений.

Во второй главе разработаны ФГМ эндогенных месторождений золото-кварц березитовой формации. Учитывая существенные различия структурно-геологических и петрофизических характеристик месторождений золото-кварц березитовой формации, пространственно и генетически связанных с гранитоидными массивами "пестрого" состава и габбро-диабазами дайкового комплекса, формирование ФГМ выполнено отдельно для каждого из указанных типов месторождений.

Физико-геологические модели месторождений золото-кварц березитовой формации составлены на основе обширного фактического материала по целому ряду золоторудных месторождений Кузнецкого Алатау. Рассмотрен вопрос влияния разрывных нарушений и метасо-матических преобразований интрузивных пород на локализацию золото оруденения.

Используя современные статистические методы, реализованные в пакетах прикладных программ для ПЭВМ IBM-PC/AT, исследована структура физических полей на золоторудных месторождениях. Определен спектральный состав полей и выявлена связь аномалий, относящихся к различным областям спектра, с геологическими образованиями месторождений. Установлены закономерности структуры физических полей, связанные с локализацией золоторудных месторождений Кузнецкого Алатау.

Дана петрофизическая характеристика месторождений и выделены структурно-вещественные комплексы (СВК), представляющие различные геологические образования месторождений, обладающие определенными физическими свойствами.

Моделирование физических полей, отвечающих рудным объектам, выполнено с использованием компьютерных технологий, базирующихся на современных алгоритмах решения прямых и обратных задач грави- магнитометр™ и электроразведки на постоянном токе.

Результаты расчетов положены в основу формирования физико-геологических моделей месторождений золото-кварц березитовой формации.

ФГМ месторождений, связанных с гранитоидными массивами выражается в следующем виде.

Золоторудным телам, представленным кварцевыми жилами и зонами березитов, отвечают узкие 10-20 м, высокочастотные (относительно размеров аномальных полей месторождений) линейно-вытянутые аномалии:

- локального понижения магнитного поля от - 30 до -180 нТл;

- кажущегося сопротивления до 900-1200 Омм;

- поляризации до 4-6%.

По результатам моделирования установлены зависимости изменения амплитуды и формы аномалий АТ, рк и г\к от мощности и угла падения рудных тел, а также от мощности перекрывающих рыхлых отложений. Выявлены закономерные изменения формы и амплитуды магнитных аномалий при различных простираниях золоторудных тел.

Аномалии от золоторудных тел выделяются на фоне среднечас-тотных линейных аномалий пониженных значений ДТ, рк и т]к, отвечающих рудоконтролирующим разрывным нарушениям и зонам тре-щиноватости гранитоидных пород. Участки трещиноватых и нарушенных пород создают локальные понижения магнитного поля до -350 нТл, кажущегося сопротивления до 500 Омм и поляризации до 2%. В плане эти аномалии имеют линейно-вытянутую форму, ширина их, в среднем, равна 30 - 150 м.

Продуктивность золоторудных тел на месторождениях зависит от состава и степени метасоматических преобразований вмещающих интрузивных пород.

Участки кварцевых жил с продуктивной золоторудной минерализацией, как правило, приурочены к областям распространения мела-нократовых разностей гранитоидов незатронутых процессами площадного метасоматоза. Меланократовые разности интрузивных пород обуславливают крупные (от 100x300 до 400x800м) аномальные зоны повышенных значений магнитного поля - до 400-700 нТл и электрического сопротивления - до 900 - 2000 Омм. Кажущаяся поляризация над ними варьирует в пределах от 4 до 5%.

В местах развития площадного метасоматоза, выразившегося в образовании трещиноватых лейкократовых разностей гранитоидов, наблюдается резкое снижение продуктивности жил. Физические поля над интрузивными образованиями, вмещающими кварцевые жилы с непромышленным содержанием золота имеют, в среднем, низкие значения ДТ = 100-200 нТл, рк = 500-800 Омм и г\ь = 2-3%.

ФГМ месторождений, локализующихся •> габбро-диабазах дайко-вого комплекса, выражаются следующим образом.

Дайки габбро-диабазов и диабазовых порфиритов, с которыми связаны месторождения золота, создают линейно-вытянутые аномалии ДТ, Дg и рк . Амплитуда аномалий зависит от контрастности физических свойств дайковых образований и вмещающих карбонатно-сланцевых отложений. На величину аномалий влияет также мощность перекрывающих рыхлых отложений, а на аномалии рк , как показывают расчеты, и сопротивление наносов.

Средние значения физических полей над дайками составляют:

- магнитное поле 700-800 нТл;

- поле силы тяжести 0.9-1.0 мГл;

- кажущееся электрическое сопротивление 110-1000 Омм;

- поляризация 2%.

Аномалии, отвечающие породам дайкового комплекса, имеют линейно-вытянутую в плане форму, ширина их зависит от мощности даек и варьирует от 100 до 300 м.

Рудные тела представляются в виде тектонически нарушенных и гидротермально-проработанных участков даек, насыщенных кварцевыми жилами и прожилками с наложенной золото-сульфидной минерализацией. На фоне линейно-вытянутых аномалий физических полей, отвечающих дайкам габбро-диабазов и диабазовых порфиритов, рудные тела обуславливают участки локальных понижений магнитного (до 270-380 нТл) и гравитационного (до 0.3-0.5 мГл) полей, кажущегося электрического сопротивления (до 55-75 Омм). Рудным телам соответствуют локальные участки аномально-повышенных значений кажущейся поляризации (7.5-9.5%), превышающих в 3-5 раз фоновую поляризацию, обусловленную безрудными дайками и вмещающими их карбонатно-сланцевыми отложениями.

В процессе моделирования на месторождениях золото-кварц бере-зитовой формации пород дайкового комплекса установлены следующие закономерности физических полей.

1. Безрудным участкам даек соответствуют максимальные значения АТ, Дg, рк и минимальные - фоновые значения г|к.

2. Над рудными телами, образованными пересечением даек рудо-контролирующими разрывными нарушениями, отмечается уменьшение интенсивности ДТ, Ag, рк и одновременное возрастание т|к.

3. Над рудными телами, представленными золото-кварцевыми жилами, вытянутыми вдоль даек, наблюдается дальнейшее снижение интенсивности АТ, Дg, рь Поляризация растет и достигает максимальных значений.

В третьей глане рассматриваются физико-геологические модели золото-скарновых месторождений, представленных в зависимости от рудной минерализации двумя типами: золото-сульфидным и золото-сулъфидно-магнетитовым.Приведены структурно-геологические особенности, объединяющие эти два типа. К ним относятся:

- приуроченность месторождений к гранитоидным массивам "пестрого" состава; ,

- локализация месторождений вблизи контактов интрузий с вмещающими карбонатными и эффузивно-осадочными отложениями;

- тектонический контроль оруденения. Отличие этих типов месторождений наблюдается в вещественном составе золоторудных скарнов, физических свойствах. Это обстоятельство обуславливает основное различие ФГМ золото-сульфидных и золото-сульфидно-магнети-товых скарновых месторождений Кузнецкого Алатау.

ФГМ месторождений золото-скарновой формации представляются следующим образом.

1. Месторождения приурочены к градиентной зоне перехода физических полей, обусловленной контактом гранитоидных интрузий с вмещающими их карбонатными и эффузивно-осадочными породами.

2. Разрывные нарушения, контролирующие золотооруденение, отражаются узкими, линейными аномалиями AT и pt, а также по косвенным признакам - смещению магнитных аномалий в плане и градиентным ступеням физических полей;

3. Рудные тела, локализующиеся вблизи контактов интрузивных массивов, выделяются аномалиями физических полей на фоне градиентной зоны. По результатам моделирования установлено четкое различие в величине и знаке локальных аномалий, отвечающих скарно-вым образованиям с различной золоторудной минерализацией. Эти закономерности физических полей, соответствующие различным геологическим условиям формирования рудных тел на месторождениях золото-скарновой формации выражаются в следующем.

1. Магнитное поле над безрудными скарнами характеризуется появлением локального понижения (по отношению к полю над контактом гранитоидов), достигающем -(50-80) нТл. При переходе от безрудных к золото-сульфидным скарнам отмечается уменьшение значений магнитного поля. Величина локальной аномалии, отвечающая золото-сульфидным скарнам, составляет -(80-110) нТл. Наибольшее снижение магнитного поля (до -120 нТл) наблюдается при развитии в верхней части рудных тел зоны вторичного золото-сульфидного обогащения. Над золото-магнетитовыми скарнами магнитное поле резко возрастает и достигает аномально-высоких значений (более 8000 нТл).

2. Поле силы тяжести, также как и магнитное поле, закономерным образом понижается при переходе от безрудных скарнов к рудным телам, представленным золото-сульфидными скарнами. Величина локальных аномалий над скарнами без золото-сульфидной минерализации составляет 0.20-0.30 мГл. Золото-сульфидные скарны создают локальные аномалии 0.10-0.26 мГл. При развитии в верхних частях рудных тел зоны вторичного обогащения величина локальной

аномалии снижается до 0.09-0.21 мГл. Над золото-магнетитовыми скарнами наблюдается рост гравитационного поля. Амплитуда локальных аномалий, вызванных золото-магнетитовыми скарнами, достигает 0.40-0.42 мГл.

3. Величина кажущегося электрического сопротивления над скар-новыми образованиями, не несущими золотого оруденения, имеет максимальные значения. Локальные аномалии над безрудными скарнами составляют 300-600 Омм. Рудные тела отмечаются закономерным снижением электрического сопротивления. Величина локальных аномалий, отвечающих золото-сульфидным скарнам, составляет 200300 Омм. При наличии в рудных телах зоны золото-сульфидного обогащения амплитуда локальных аномалий резко снижается и близка к нулю. Золото-магнетитовые скарны обуславливают локальные аномалии отрицательного знака. Амплитуда их составляет -(25-35) Омм.

4. Кажущаяся поляризация постепенно растет при переходе от безрудных скарнов (г|к = 3.8-3.9%) к золото-сульфидным скарнам (т|к = 5.0-6.0%). Над рудными телами, представленными золото-сульфидными скарнами с развитой в верхней части разреза зоной вторичного обогащения, наблюдается резкое повышение поляризации до 9.210.2%. Максимальных значений (г|к > 11%) величина кажущейся поляризации достигает над золото-магнетитовыми скарнами.

Четвертая глава посвящена разработке физико-геологических моделей месторождений золотоносных кор выветривания. Для составления ФГМ золотоносных кор выветривания использованы результаты комплексных геолого-геофизических работ, проведенных в Кель-бес-Золотокитатском рудном районе Кузнецкого Алатау.

В этой главе подробно рассмотрены структурно-геологические особенности локализации месторождений золота в корах выветривания. Установлена рудно-метасоматическая зональность месторождений, выразившаяся в формировании комплексных месторождений золота, представляющих большой интерес для их промышленной разработки.

Дается анализ физических полей и нетрофизическая характеристика Кельбес-Золотокитатского рудного района.

ФГМ месторождений золотоносных кор выветривания представляет собой ряд постепенно усложняющихся частных моделей, отражающих процесс формирования месторождений.

Источником привноса золота в коры выветривания являются эндогенные месторождения и проявления золото-кварц березитовой формации, связанные с дайковым комплексом.

Предрудная стадия характеризуется незначительными по масштабам процессами гидротермальной проработки дайкового комплекса пород. Габбро-диабазы и диабазовые порфириты имеют высокие магнитные, плотностные свойства и электрическое сопротивление. Поляризуемость дайковых образований района, в целом, невысокая.

Безрудные дайки отражаются линейно-вытянутыми положительными магнитными аномалиями от 700 до 800 нТл и аномалиями силы тяжести до 1.8-2.0 мГл. Величина кажущегося сопротивления над ними составляет 140-150 Омм. В силу низкой поляризуемости габбро-диабазов, они не выделяются на фоне вмещающих пород по r|k.

Рудная стадия проявляется на тектонически ослабленных, гидротермально-проработанных участках даек. Она выражается в образовании рудных тел, представленных дайковыми породами, пронизанными разнонаправленными кварцевыми прожилками с золото-сульфидной минерализацией. Эти процессы приводят к снижению магнитной восприимчивости, плотности и электрического сопротивления. Поляризуемость при этом возрастает.

Оруденелые участки даек отражаются сочетанием магнитных аномалий интенсивностью 500-550 нТл, силы тяжести до 1.0-1.2 мГл, кажущегося сопротивления до 40-50 Омм и поляризации 9.5-10%.

Стадия образования неперенесенных (in situ) кор выветривания выражается в развитии на тектонически нарушенных, оруденелых участках даек, процессов гипергенеза с образованием иллювиальной (ин-фильтрационной) коры выветривания. В верхних частях даек она постепенно переходит в глинисто-элювиальную кору выветривания.

Продукты гипергенеза слабомагнитны и характеризуются низкими значениями плотности, вследствие этого над такими участками даек наблюдаются снижение амплитуды магнитных аномалий до 400420 нТл, появление отрицательных локальных аномалий силы тяжести до -(0.6-0.7) мГл. Кажущееся электрическое сопротивление и поляризация составляют соответственно 40-35 Омм и 11-12%, что вызвано вторичным золото-сульфидным обогащением в неперенесенных корах выветривания.

Стадия формирования переотложенных кор выветривания и образования комплексных золоторудных месторождений.

Переотложенные (делювиальные) коры выветривания в Кельбес-Золотокитатском районе сохранились только на водоразделах крупных рек и представлены галечниками, гравелитами, гидрослюдисто-каолиновыми глинами верхне-мелового Ьозраста.

Продукты делювиальных кор выветривания немагнитны и обладают низкими значениями плотности, сопротивления и поляризуемости, что приводит к уменьшению амплитуды магнитных аномалий до 300-350 нТл и возрастанию амплитуды отрицательных локальных аномалий силы тяжести до -(0.7-0.8) мГл. Аномалии рк имеют "корытообразную" форму со значениями в эпицентре 10-20 Омм. Поляризация на таких участках не превышает 3-4%.

В пятой главе приводятся разработанные на базе ФГМ геофизические критерии прогнозирования (ГФКП), результаты прогноза и рациональные комплексы геофизических работ на месторождениях золота Кузнецкого Алатау.

Под геофизическими критериями прогнозирования понимаются характерные особенности аномальных физических полей и их совокупностей (морфология, интенсивность и сочетание и взаиморасположение аномалий), с определенной вероятностью отвечающие структурно-вещественным обстановкам, благоприятным для нахождения рудных объектов.

Результаты моделирования показали, что, несмотря на колебания амплитуды аномалий от рудных объектов и уровня физических полей, на золоторудных месторождениях сохраняются устойчивые закономерности полей, отражающие размещение оруденений.

Выявленные параметры физических полей и установленные закономерности их изменений послужили основой для разработки геофизических критериев прогнозирования.

Разработанные по результатам физико-геологического моделирования геофизические критерии прогнозирования, несут количественную информацию о характеристиках физических полей и, тем самым, являются априорными данными для прогноза месторождений. При прогнозировании применялись алгоритмы, в которых использовались полученные при физико-геологическом моделировании амплитудно-частотные характеристики физических полей золоторудных месторождений.

Заверочные горно-буровые работы, проведенные на различных золоторудных месторождениях Кузнецкого Алатау, подтверждают высокую достоверность прогноза, выполненного по разработанным геофизическим критериям.

Примером эффективности прогнозирования на основе разработанных геофизических критериев могут служить результаты завероч-ных работ на Центральном и Гавриловском месторождениях, полностью подтвердившие прогноз, выполненный автором. Это позволило расширить перспективы указанных месторождений и дать направление для поисковых и поисков о-оценочных работ.

12

Геофизические критерии прогнозирования с успехом использовались совместно с геологическими и геохимическими данными на Сентябрьском месторождении, относящемся к золото-кварц березитовому типу, и Федоровском золото-скарновом месторождении. При проверке результатов прогноза горными работами были вскрыты и оценены несколько рудных тел в породах дайкового комплекса на Сентябрьском месторождении и более 20 проявлений золото-сульфидных скарнов на площади Федоровского месторождения.

Полученные в начале 1995 года полевые материалы заверочного бурения, выполненного на корах выветривания Кельбес-Золотокитат-ского рудного района, подтверждают наличие зоны дезинтеграции коренных пород и перекрывающих их золотоносных горизонтов переотложенной коры выветривания. Новые данные, полученные при бурении, дополняют разработанную модель месторождений золотоносных кор выветривания, тем самым приближая ее к реальной геологической обстановке.

Разработанные физико-геологические модели явились основанием выбора рациональных комплексов геофизических исследований для поисков месторождений золота Кузнецкого Алатау. По результатам моделирования обоснована оптимальная плотность поисковых сетей геофизических наблюдений и применение аппаратуры на различных типах золоторудных месторождений.

Для поисков месторождений золото-кварц березитового типа, связанных с гранитоидными массивами, автором рекомендовано проведение детальных работ масштаба 1:2000 комплексом, включающим магнитную съемку с аппаратурой ММП-203 и электроразведку на ранней стадии ВП с прибором типа С-014. При поисковых работах на месторождениях данного формационного типа, приуроченных к дай-ковым образованиям, в указанный комплекс следует включать грави-разведку. Масштаб геофизических наблюдений должен быть не мельче 1:5000.

На месторождениях золото-скарнов ой формации с успехом могут применятся магниторазведка и высокоточная гравиразьедка. Обязательно включение в рациональный комплекс электроразведки ВП. Сеть геофизических наблюдений должна соответствовать масштабу 1:2000.

При поисках месторождений золотоносных кор выветривания рекомендуется проведение грави- магнитных съемок и электроразведки методом вызванной поляризации масштаба 1:10000. Для гравиразвед-

ки и магниторазведки необходимо предусматривать применение высокоточных приборов типа ГР/К-2 и ММП-203, а для ВП-измерители, регистрирующие поздние стадии вторичного поля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По выполненным в работе исследованиям получены следующие результаты.

1. Сформированы физико-геологические модели основных типов месторождений золота Кузнецкого Алатау, имеющих промышленное значение. В диссертации освещены вопросы физико-геологического моделирования большой группы эндогенных месторождений, относящихся к золото-кварц березитовой и золото-скарновой формациям и экзогенные месторождения золотоносных кор выветривания.

Созданные ФГМ месторождений золота базируются на обширном фактическом материале, современных геологических представлениях о локализации золотооруденений, комплексных геофизических исследованиях, проведенных в рудных районах, анализе петрофизиче-ских характеристик и моделировании физических полей золоторудных месторождений.

По результатам моделирования определены параметры физических полей основных типов месторождений золота Кузнецкого Алатау и установлены закономерности их изменений в зависимости от геологических условий формирования месторождений.

Соответствие результатов физико-геологического моделирования с полевыми геофизическими наблюдениями свидетельствуют: во-первых, о правильном выделении структурно-вещественных комплексов, отражающих геологическое строение месторождений, во-вторых, о применении надежных алгоритмов расчета физических полей.

2. Установленные в процессе формирования ФГМ параметры физических полей и закономерности их поведения на месторождениях золота послужили основой для разработки геофизических критериев прогнозирования месторождений. Использование этих критериев позволило выполнить надежный прогноз основных типов месторождений золота Кузнецкого Алатау. Подтверждением этому служат многочисленные результаты заверочных горно-геологических работ.

Применяемый автором подход при прогнозировании обладает достаточно "гибкими" возможностями, позволяющими применять его на золоторудных месторождениях других формационных типов.

3. Результаты физико-геологического моделирования послужили базой для выбора рациональных комплексов геофизических методов. Выполнены расчеты оптимальных сетей геофизических наблюдений, позволяющие уверено выделять рудные тела.

Даны рекомендации по выбору геофизической аппаратуры и применению, при поисках месторождений золота, различных электрометрических установок.

Правильный выбор рационального комплекса способствует повышению эффективности геофизических методов при поисках золота в Кузнецком Алатау.

Дальнейшие исследования будут проводиться в направлении физико-геологического моделирования золоторудных месторождений Салаира и Горного Алтая.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Котельников М.И. Опыт применения РС ВП на одном из золоторудных проявлений Кузнецкого Алатау //Новое в геологии западной части Алтае-Саянской области. - Новокузнецк, 1995.-С.264-

2. Котельников М.И. Расширение перспектив северного фланга Центрального золоторудного месторождения Кузнецкого Алатау на основе физико-геологического моделирования // Новое в геологии западной части Алтае-Саянской области. - Новокузнецк, 1995.-С.259-

3. Котельников М.И., Платонов А.Н. Золотоносные коры выветривания как один из факторов повышения перспектив Кельбес-Золо-токитатского рудного района //Новое в геологии западной части Алтае-Саянской области. - Новокузнецк, 1995.-С.270-274.

4. Котельников М.И., Платонов А.Н. Физико-геологическая модель месторождений золота в корах выветривания Мариинской Тай-гл //Россыпи и месторождения кор выветриваний - объект инвестиций на современном этапе: Тез. докл. X Международн. совещания.- М., 1994.- С.101-102.

5. Котельников М.И., Хуторянский В.К. Новейшая разработка -портативный электроразведочный регистрационно-вычислительный комплекс для изучения разреза кор выветривания и поисков рудного золота // Новое в геологии западной части Алтае-Саянской области. -Новокузнецк, 1995.-С.348-35

266.

261.