Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Возможности применения геофизических методов при поисках золоторудных месторождений в Восточной пустыне Египта Айман Исмаил Таха Сайид Ахмед

Возможности применения геофизических методов при поисках золоторудных месторождений в Восточной пустыне Египта
<
Возможности применения геофизических методов при поисках золоторудных месторождений в Восточной пустыне Египта Возможности применения геофизических методов при поисках золоторудных месторождений в Восточной пустыне Египта Возможности применения геофизических методов при поисках золоторудных месторождений в Восточной пустыне Египта Возможности применения геофизических методов при поисках золоторудных месторождений в Восточной пустыне Египта Возможности применения геофизических методов при поисках золоторудных месторождений в Восточной пустыне Египта Возможности применения геофизических методов при поисках золоторудных месторождений в Восточной пустыне Египта Возможности применения геофизических методов при поисках золоторудных месторождений в Восточной пустыне Египта Возможности применения геофизических методов при поисках золоторудных месторождений в Восточной пустыне Египта Возможности применения геофизических методов при поисках золоторудных месторождений в Восточной пустыне Египта Возможности применения геофизических методов при поисках золоторудных месторождений в Восточной пустыне Египта Возможности применения геофизических методов при поисках золоторудных месторождений в Восточной пустыне Египта Возможности применения геофизических методов при поисках золоторудных месторождений в Восточной пустыне Египта
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Айман Исмаил Таха Сайид Ахмед. Возможности применения геофизических методов при поисках золоторудных месторождений в Восточной пустыне Египта : дис. ... канд. геол.-минерал. наук : 25.00.10 СПб., 2006 102 с. РГБ ОД, 61:07-4/6

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Геологическое строение района Восточной пустыни Египта 10

Историко-географический очерк 10

Геологический очерк 13

Месторождения и рудопроявления золота в Египте 19

Геологическая позиция золоторудных полей Восточной пустыни Египта 20

Типизация известных золоторудных месторождений . 23

Периодизация золотой минерализации 25

Роль тектонической активности 28

Связь золоторудных месторождений с кольцевыми структурами 29

Рудная минерализация 31

Золоторудное месторождение Умм Рас 36

Предшествующие геологические работы 36

Геология месторождения Умм Рас 39

Выводы 41

ГЛАВА 2. Совместная обработка материалов дистанционного зондирования и аэромагнитной съемки Восточной пустыни Египта 43

Постановка задачи 43

Способ автоматизированного дешифрирования 48

Интерпретация магнитного поля по участку выхода офиолито - складчатых комплексов юга Египта 56

ГЛАВА 3. Перспективы применения метода вызванной поляризации на золоторудных месторождениях Египта 64

Физические основы метода вызванной поляризации 64

Петрофизические исследования 68

Лабораторная установка для измерения параметров ВП 68

Результаты измерений 70

Определение временных характеристик ВП 74

Результаты измерения временных характеристик ВП образцов из месторождения золота Фауахир 76

Выводы 78

Моделирование методики полевых измерений 7g

Оценка технических возможностей измерения параметров ВП в Восточной пустыне Египта 79

Математическое моделирование методики полевых измерений 81

Выводы 86

Заключение 86

Список литературы

Введение к работе

Укрепление материально-сырьевой базы Арабской республики Египет обеспечивает рост ее суверенитета и ослабляет зависимость экономики от иностранных фирм. Настоящая работа относится к области прикладных геофизических исследований, направленных на развитие научной основы поисковых геолого-геофизических работ в Восточной пустыне Египта. Актуальность работы:

Еще с давних времен (3 000 лет до новой эры) Египет известен своими мастерами ювелирного и прикладного искусства. Достаточно вспомнить роскошное убранство гробниц фараонов, чтобы оценить уровень развития, достигнутый страной в этой области.

Основой для развития искусства и ремесел является состояние минерально-сырьевой отрасли, в частности, золотодобывающей промышленности. За пять тысячелетий золотодобычи многие рудники и шахты в значительной мере исчерпали свои ресурсы. В современных условиях поиски и разведка новых месторождений и доразведка известных базируются на новых научных методах. Это обеспечивает не только большую геологическую эффективность, но и диктуется современной экономической ситуацией.

Важную роль в повышении эффективности геолого-разведочных работ играет применение геофизических методов и технологий. Информационный анализ данных аэрокосмических наблюдений позволяет существенно ускорить поиски перспективных рудоносных участков, а применение наиболее передовых методов наземной геофизики дает возможность резко сократить объемы непроизводительных затрат на систематическое бурение по регулярной сети.

5 К настоящему времени накоплен большой опыт работ по

применению информационных технологий при поисках различных типов

золоторудных месторождений. Однако, этот опыт практически

монополизирован рядом крупных горнорудных компаний, например

(Highland Gold Mining Ltd., Harmony Gold Mining Co. Ltd. и Areas Limited,

Barrick Gold Corporation и другие, что ставит экономику многих стран в

прямую зависимость от них.

Самостоятельное развитие национальной горно - рудной отрасли экономики Египта требует внедрения современных геофизических технологий. Именно этому посвящена настоящая диссертация, и в этом состоит ее актуальность. Цель работы

Обоснование возможности практического применения информационных и геофизических технологий при поисках и разведке золоторудных месторождений в Египте. Основные задачи исследований:

анализ геологического строения Восточной пустыни Египта с точки зрения перспектив нахождения новых золоторудных месторождений;

обоснование возможностей дистанционного (аэрокосмического) зондирования с целью выделения новых площадей, на которых возможно открытие золоторудных месторождений в Египте;

обоснование перспектив применения метода вызванной поляризации (ВП) при поисках золоторудных кварц-сульфидных объектов на основе лабораторных петрофизических исследования и математического моделирования;

развитие научно-методической базы метода ВП применительно к конкретным геологическим условиям.

Научная новизна:

- проведен информационный анализ дистанционной аэрокосмической
съемки территории Восточной пустыни Египта, и на её основе

определены зоны, перспективные для обнаружения новых месторождений золота;

- лабораторным путем на образцах пород и руд из золоторудных
проявлений Египта доказана перспективность применения метода ВП
для поисков и разведки сульфидных и малосульфидных кварц-
золоторудных месторождений.

Достоверность и обоснованность научных положений и выводов
подтверждается данными сравнения с имеющейся геологической
информацией о местоположении ранее известных рудопроявлений и
месторождений, а также сходимостью результатов лабораторных
исследований с результатами математического моделирования.
Практическая ценность и реализация работы:
Разработана технология поисков малосульфидных кварц-

золоторудных месторождений, в основе которой лежит:

информационный анализ данных космических съемок и аэромагнитной съемки с целью выявления перспективных на выявление золоторудной минерализации районов и участков в Восточной пустыне Египта

рациональная методика проведения наземных поисковых работ методом вызванной поляризации с последующей количественной интерпретаций данных.

Основные защищаемые положения:

  1. На основе совместного анализа космических снимков и данных аэромагнитной съемки восточной пустыни Египта выделены районы и участки, перспективные на выявление новых месторождений золота.

  2. Лабораторные исследования параметров вызванной поляризации образцов пород и руд золоторудных месторождений и рудопроявлений Восточной пустыни Египта, а также результаты математического моделирования доказывают возможность применения метода ВП для

7 поисков и разведки сульфидных и малосульфидных кварц-золоторудных месторождений Апробация работы:

Основные положения работы были доложены на следующих конференциях:

  1. международной научно-практической геолого-геофизической конкурс-конференции молодых ученых и специалистов « Геофизика-2003». 1-4 октября 2003 г. Санкт-Петербург.

  2. международной научно-практической геолого-геофизической конференции- конкурсе молодых ученых и специалистов « Геофизика-2005». 12-15 сентября 2005 г. Санкт-Петербург.

5-ой международной молодежной научной конференции «История науки и техники 2005». 6-8 декабря 2005 г. Санкт-Петербург.

Third international conference of Applied Geophysics, 18-20 March, 2006. National Research Center, Cairo, Egypt.

Структура и объем работы:

Диссертация состоит из введения, трех основных глав и заключения. Объем работы - 102 страницы машинописного текста, включая 29 рисунков и 6 таблиц. Библиографический список содержит 54 наименования.

Исходные материалы и личный вклад автора:

В основу диссертации положены лабораторные исследования автора на образцах горных пород, привезенных им из Египта. Математическое моделирование и обработка данных космической и аэромагнитной съемки проведено автором на основе оригинального программно-математического обеспечения во время его стажировки в ЗАО "Теллур СПб". Космические снимки территории Египта и данные

8 аэромагнитной съемки получены автором по согласованию с

Геологической Службой АРЕ.

Краткое содержание работы:

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, формулируются цели и задачи работы. Представлено краткое описание структуры диссертации.

В первой главе, содержится географический очерк Восточной пустыни Египта, собраны необходимые предварительные общие геологические и геохимические результаты о золоторудных месторождениях и рудопроявлениях в Восточной пустыне Египта. Приведено распределение месторождений и рудопроявлений золота по разным системам классификации. Приведена типизация известных золоторудных месторождений Египта и периодизация золоторудной минерализации.

В последней части главы приведены основные геологические и геохимические данные о золоторудном месторождении Умм Рас, где были собраны образцы для обработки в лаборатории (на известном геологическом разрезе).

Во второй главе представлены результаты совместного линеаментного анализа космических снимков и данных аэромагнитной съемки Восточной пустыни Египта, использованные для выделения районов и участков, перспективных для поисков месторождений золота.

В первом разделе рассматривается способ автоматизированного дешифрирования космоснимков путем локализации в полутоновом поле яркости отраженного от дневной поверхности света областей максимальных (минимальных) значений, а также зон максимального пространственного градиента. Определены основные кольцевые и линейные структуры Восточной пустыни Египта.

Во втором разделе описан способ интерпретации магнитного поля в районе выхода офиолито-складчатых комплексов юга Египта, где

9 известные золоторудные проявления локализуются, преимущественно, в

области выхода на поверхность консолидированных пород фундамента.

В третьей главе описаны результаты лабораторных исследований

параметров вызванной поляризации образцов пород и руд золоторудных

месторождений и рудопроявлений Восточной пустыни Египта, а также

результаты математического моделирования, обосновывающие

возможность применения метода ВП при поисках и разведке

золоторудных кварц-сульфидных месторождений.

В первом разделе сформулированы основные физические основы метода вызванной поляризации. Во втором разделе описана лабораторная установка для измерения параметров ВП и способ измерения. В третьем разделе представлены результаты вычисления временных характеристик ВП для образцов из смеси кварцевого песка и пирита разной концентрации, а также рудных и безрудных образцов из двух месторождений золота в Египте. Четвертый раздел посвящен математическому моделированию методики полевых измерений при поисках золото-кварц-сульфидных месторождений и оценке технических возможностей измерения параметров ВП в Восточной пустыне Египта.

В заключении приводятся основные результаты работы.

В работе доказана возможность применения новых технологий; дистанционного обследования крупных территорий с помощью анализа космических снимков, данных аэромагнитной съемки и наземной электроразведки методом вызванной поляризации и обоснована рациональная технология поисков золото-кварц-сульфидных месторождений в Египте. Практическое использование этой технологии позволит не только ускорить и удешевить геологоразведочные работы, но и резко повысить их производительность, что приведет, в конечном счете, к укреплению минерально-сырьевой базы Арабской Республики Египет.

10 Благодарности

Прежде всего, считаю своим долгом выразить особую признательность моему научному руководителю - профессору В.А. Комарову, безвременно ушедшему из жизни накануне защиты этой диссертации, за постановку задачи и непрестанную заботу.

Благодарю генерального директора ЗАО "Теллур СПб", к.г-м.н. СП. Сергеева за предоставление возможности практического освоения методик ВП во время стажировки, а также к.ф-м.н. И.Б. Мовчана за помощь в написании рукописи и предоставление программного обеспечения для обработки данных космосъемки при выполнении работы.

Считаю необходимым также поблагодарить всех сотрудников и преподавателей кафедры геофизики за содействие в выполнении работы, а особенно, к.г-м.н. Ю.Т. Ильина за помощь в постановке лабораторных экспериментов и д.г-м.н. К.В. Титова за помощь и ценные советы при редактировании рукописи.

Геологическая позиция золоторудных полей Восточной пустыни Египта

Распределение месторождений и рудопроявлений золота Кочен и Эль Басюни [17] разделили большинство египетских месторождений согласно их площадному распространению на пять главных групп, как показано в легенде карты (Рис 1.4). Месторождения также объединяются в золоторудных пояса северозападного направления. Восточный пояс примыкает к восточному контакту пород фундамента. Он включает месторождения Умм Раса, Атида, Сукаря, Хангалии, Умм Ида и ряд рудопроявлений. В центральный пояс входит большинство известных месторождений золота от

Умм Валада на севере к Фатире, Семне, Аталле, Ел Саду и Баррамие в центре до Умм Елеги и Ромита на юге. Западный пояс выделяется в юго-западной части Восточной Пустыни и включает месторождения Умм Гарайарт и Хаймур. Намечается также на дальнем юго-западе пояс в районе месторождений Умм Туюра и Умм Игата. Геологическая позиция золоторудных полей Восточной пустыни Египта

Месторождения и рудопроявления золота встречаются среди горных пород фундамента различного состава. Кочен и Эль Басюни [17] распределили месторождения на девять групп, в зависимости от состава вмещающих пород (табл. 1.1).

Большинство месторождений находится в интрузивных массивах среди гранитов, гранодиоритов и диоритов, а также в кристаллических сланцах вблизи интрузий (Табл. 1.1).

Кочен и Эль Басюни [17] разделили месторождения золота на следующие три типа согласно способу их возникновения и природе минерализации: дайковый, жильный и россыпной.

В 70-х годах прошлого столетия была установлена золотоносность гидротермально измененных пород, вмещающих золоторудные жилы. Результаты поисков и разведки в районах Баррамии и Ел Саде подтвердили золотоносность гидротермалитов [6], [18], [22], [24].

Дайковый тип

Золото находится в различных по составу дайках порфиров, фельзитов, фельзитовых порфиров, трахитах и диабазах. Самородное золото в этих дайках находится в ассоциации с прожилками, гнездами и агрегатами кварца. Кроме того, в дайках присутствует пирит, включения которого рассеяны в дайковых породах в Фатире, Умм Монгиле, Абу Маруате, Марахйке, Сагйи, Курдимане и Сабахьии. Жильный тип

В жильном типе, который представляет большинство месторождений и рудопроявлении, золото приурочено к жилам кварца различных протяженности и ориентировки. У жил преобладает субмеридианальное или реже субширотное простирание. В большинстве жил золото находится в самородном виде, но некоторое количество золота обнаружено в ассоциации с пиритом. Россыпной тип Россыпные месторождения в аллювиальных отложениях долин имеет промышленное значение только в двух областях: Умм Ище и Корбйайи. В этих местах золото рассеяно по всей мощности аллювия и не концентрируется вблизи поверхности коренных пород.

Золотосодержащие зоны гидротермальных изменений Золотосодержащие зоны гидротермальных изменений горных пород связаны с жильными месторождениями в некоторых месторождениях, таких как Баррамии. Измененные зоны включают тальк-графитовые, железистые графитовые, окварцованные сульфид-графитовые породы, а также листвениты, тальк-карбонатные и актинолитовые породы. Содержание золота не зависит от природы и интенсивности гидротермальных изменений [6]. Распределение коренных месторождений и рудопроявлений золота имеет структурный контроль. Рудные тела приурочены к зонам тектонических нарушений и сильно раздробленных сланцеватых пород. В метаморфических породах разломы и зоны дробления могут пересекать плоскости напластования и сланцеватости окружающих пород под небольшими углами. Простирание минерализованных раздробленных зон довольно постоянно и прямолинейно даже там, где оно не согласуется с напластованием и сланцеватостью. А там, где подобные зоны параллельны напластованию и слоистости, они обычно имеют менее выдержанное простирание и значительную ширину, вызванную их многочисленными расслоениями во вмещающих породах [15]. В зонах дробления кварц образует жилы различного простирания и мощности.

Связь золоторудных месторождений с кольцевыми структурами

До последнего времени геологи Египта не связывали наличие кольцевых структур с золоторудными месторождениями. Но в различных местах в мире имеются примеры этих структур, как в Сильвертон-Теллурид (США), расположенных в группе вулканогенных гидротермальных месторождений [1]. Рис. 1.5 иллюстрирует эту возможность.

В 1997 китайские геологи Хе Жиугин и Хо Деууонж [13] доказали что геологические исследовании в Китае с помощью дистанционного зондирования дали возможность распознавания нескольких типов линейных и кольцевых структур на космоснимках, связанных с рудными месторождениями. Согласно их статистическим исследованиям, 909 из 1000 эндогенных рудных месторождений в Китае связаны с линейными и кольцевыми структурами. Для золоторудных месторождений эта цифра достигает 99 %. В восточно части провинции Шандунг, 39 из 40 рудопроявлений связаны с кольцевыми структурами. Результаты этих исследований свидетельствуют о возможности и перспективности применения дистанционных спутниковых зондирований для поисков золоторудных месторождений также и на территории Восточной пустыни Египта. Рудная минерализация

Месторождения дайкового типа лучше всего представлены минерализованной дайкой фельзитового порфира в области Фатиры. Эта субмеридиональная дайка мощностью 1-2м прослежена по простиранию до 300 м [15]. Она падает на запад под углом 15-20 градусов и прослежена по падению приблизительно до 150 м [17].

Месторождения золото-кварцевой формации вообще имеют более сложную форму. В них одна или более линзообразных кварцевых жил расположены кулисообразно. В некоторых местах золото-кварцевые жилы сопровождаются смежными прожилками и раздувами мощностью 15-20 м, как в Баррамии, Хангалии, Умм Расе, Сукарйи, Умм Гарайарте. В других, как например, в Ел Саде, они достигают 100 м и более. Наибольшей длины в 900 -1100м жилы достигают в Баррамии и Ел Саде [23]. Главные рудные жилы могут быть пересечены другими золотоносными жилами с различным простиранием, как например, в Баррамии, Умм Уде, Хангалии и других местах. Слепые жилы кварца могут быть богаче золотом, чем выходящие на поверхность земли, например, жила «Reef Tailor», обнаруженная подземной горной выработкой в Баррамии [5], [17], [15]. Золотоносные кварцевые жилы в Умм Гарайарте, Баррамии и Ел Саде прослежены по падению на 150 - 450 м. Мощность жил составляет до 4-7 м, а в среднем 0,6-1,5 м. Большая часть золота самородная, но часть связана с пиритом [23]. Большинство месторождений не было полностью оконтурено ни в плане, ни в разрезе. Существующая программа разведки золота, начатая в 1983 году, направлена на выявление и детальное изучение месторождений в Атиде, Умм Расе, Дунгаше, Талат Гадалле, Хангалии, Умм Уде, и Сабахьи.

Золотоносные жилы состоят из белого, серовато-белого и синевато-серого кварца. Некоторые жилы содержат две генерации кварца: древний - белый, обычно без золота, и более молодой - синевато-серый, с золотом. Золото в жилах самородное, всегда вкрапленное в кварц, но в некоторых местах образует скопления. Часть золота находится в золотоносном пирите [23].

Серебро может быть важным дополнением в рудах. Отношение содержания серебра к золоту изменяется от 1:2,74 до 1:17 [23]. Некоторые месторождения содержат сульфидные минералы: пирит, галенит, арсенопирит, халькопирит, борнит, пирротин и сфалерит [8], [9].

Пирит - преобладающий сульфид. Его распределение вниз по падению жил кварца неравномерное. На месторождении Сукарй содержание пирита с глубиной возрастает до 2% [23].

Интерпретация магнитного поля по участку выхода офиолито - складчатых комплексов юга Египта

Положение участка, отраженное прямоугольником на рис. 2.7, выбрано так, чтобы он, во-первых, попал в область, захваченную составным космообразом региона и результатами его структурного дешифрирования; во-вторых, участок захватывает представительное число известных золоторудных проявлений преимущественно в области выхода на поверхность консолидированных пород фундамента. Последний фактор является решающим, поскольку при сравнении разных картографических источников обнаружены значимые невязки в определении географической позиции золоторудных проявлений. При этом все источники информации обладают приблизительно одинаковой высокой степенью достоверности.

На этапе географической привязки избранного участка выхода офиолито-складчатых комплексов использовалась координатная сетка, нанесенная на каждый из 7 листов аналоговых представлений геомагнитного поля с шагом 15 по широте и по долготе. Для отображения регионального положения участка и его соотношения с локальными элементами дневного рельефа использовались помасштабные срезы.

Исходным материалом для анализа послужила растровая карта магнитного поля AT на бумажном носителе 1984г., составленная на основе аэромагнитной съемки, проведенной «Western Geophysical company of America» в 1983 году. Измерения проводились на высоте 120м с летными интервалами 1км и соединительными - 10км. Направление летных траверсов -45/ 225, соединительных -135/ 315 градусов. В качестве основного меридиана был выбран 3100. Наклонение магнитного поля составляет 32.8, склонение 1.9 (восточное).

Для содержательной обработки структуры измеренного магнитного поля, это поле преобразовывалось из аналоговой (отсканированной с бумажного носителя) формы в цифровую. Указанное преобразование выполнено на основе разработки И.В. Мовчана [4].

Соотношение между структурами аналоговой и цифровой карт изолиний измеренного геомагнитного поля дано на рис. 2.8. При преобразовании первой карты во вторую используется промежуточная формальная процедура преобразования нерегулярно распределенного по площади множества точек оцифровки в сетку с узлами, размещенными с равным пространственным шагом друг от друга. Данная операция предполагает аналитическое продолжение значений геомагнитного поля в точки, где оно при оцифровке не задавалось, - интер- или экстраполяция, для реализации которых существует множество методов, из которых был выбран один- обеспечивший минимум погрешности в реперных точках. Сопоставление аналоговой (А) и цифровой (Б) карт геомагнитного поля демонстрирует незначительные отклонения в структурах.

Обработка площадной структуры измеренного геомагнитного поля, выполненная на следующем шаге, решала задачу контрастирования особенностей, реализующих пространственный контроль известных золоторудных проявлений. Обработка включала расчет региональной составляющей и ее исключение из значений цифровой модели измеренного геомагнитного поля (Рис. 2.9). При этом применялся полином третьей степени, имеющий нелинейные оценки тренда, но, в отличие от многочленов старших степеней, не дающий неинформативных осцилляции (появлений ложных аномалий, определяемых только структурой многочлена и не связанных с фактическими измерениями поля).

Полутоновое представление остаточного (разностного) магнитного поля представляет собой рельеф условной поверхности для контрастирования структурных элементов которой моделируется подсветка. Математически это - заданный источник

света, освещающий указанный рельеф под произвольными азимутами. При этом, в условной поверхности остаточной компоненты магнитного поля контрастируется структурный план, по простиранию своих элементов субортогональный направлению подсветки. Поворот источника света позволяет контрастировать проявленный в заданном на площади магнитном поле структурный план иного азимута простирания, т.е. реализует операцию фильтрации без преобразования значений разностного магнитного поля и без накопления погрешности.

Представляя структуру остаточного поля в виде некоторого упрощенного скелета, линеаментной схемы, выделены доминирующие простирания, пространственные соотношения наложенных структурных планов, элементы пространственного контроля рудопроявлений. На рис. 2.10 красными линиями, наложенными на полутоновое представление разностного магнитного поля, дано обобщение линеаментного дешифрирования в виде двух доминирующих направлений (С. С-В, С.-З) структур. Одна имеет северо-западное простирание и наибольшую мощность. Другие, меньшей мощности с регулярным пространственным шагом, имеют север-северо-восточное простирание. В пределы первой попадает более 50%, в пределы вторых - более 80% попавших в пределы участка площадного задания геомагнитного поля золоторудных проявлений.

Результаты измерения временных характеристик ВП образцов из месторождения золота Фауахир

Перед проведением полевых работ необходим предварительный расчет параметров питающей и приемной линий с целью формулирования требований к аппаратуре для решения конкретной геологической задачи. Основой для этого служит теория сопротивления заземлений.

Величина измеряемого напряжения в приемной линии MN может быть приближенно оценена по формуле: IpMN (3.6) Ш = п(АВ12)г где I - ток в линии АВ, р - среднее удельное сопротивление вмещающей среды, MN - длина приемной линии, АВ - длина питающей линии.

Так, например, при размере участка 1x1 км, требуемой глубине исследования 300 м, токе в линии АВ (3 км) 1 А, при удельном сопротивлении среды 3 000 Омм для линии MN = 20 м сигнал составит «10 мВ. Напряжение ВП составит при этом « 100 мкВ на 1 % поляризуемости. Обеспечение удельного сопротивления песчаной почвы порядка 3 000 Омм в контактных областях заземлений достигается путем насыщения подсоленой водой [12].

Для надежного измерения пороговых уровней поляризуемости в 0.1 % с погрешностью не более 10 % (в соответствии с требованиями инструкции по электроразведке) при уровне внутренних аппаратурных шумов 1 мкВ ток в линии АВ должен составлять не менее 1 А. Погрешность определения местоположения даек в плане будет порядка 10 м. Уменьшение MN повысит детальность, но, пропорционально снизит уровень измеряемого сигнала.

Для определения сопротивления заземлений применим формулу [4]: д« _1п_ (37) 2жа г где р - среднее удельное сопротивление вмещающей среды, г- радиус стержневого электрода, а - глубина его погружения в почву. При р =3 000 Ом.м, а = 0.5 м, г = 0.5 см получим R « 5.5 КОт. При напряжении в 800 В и токе 1 А потребуется « 26 стержневых электродов. Увеличение удельного сопротивления почвы в засушливое время года в N раз приводит к пропорциональному росту числа электродов. При существенном увеличении удельного сопротивления почвы целесообразно использовать в качестве заземления медную фольгу. Переходное сопротивление плоского дискового электрода может быть D Р 2 оценено по формуле: Лй7". Сопротивление Зм такой фольги составляет 750 Ом. Таким образом, эквивалентом 26 стержневых электродов является укладка «18м2 фольги.

Такая оценка позволяет определить заранее мощность и условия работы генератора, требуемого для полевых работ. Рассмотрим примеры генераторов, представленных на рынке аппаратуры. Французская компания IRIS представляет генератор VIP 10 000, мощностью 10 кВ с напряжением до 3000 В и генератор VIP 4000, мощностью 4 кВ напряжением до 3000 В.

Компания Теллур СПб представляет генератор TLT-2000 мощностью 2 кВ с напряжением до 1000 в, что обеспечивает требуемые параметры при использовании около 30 стержневых заземлений или 20 м2 фольги. Оценим теперь параметры измерительной линии. При радиусе измерительного электрода г=0.25 см, глубине погружения в почву а=10 см, переходное сопротивление будет R « 20 КОм, а полное сопротивление приемной линии составит 40 КОм. При использовании дисковых или неполяризующихся электродов конструкции А.С. Семенова в качестве приемных с г « 5 см сопротивление приемной линии составит 30 КОм. Увеличение удельного сопротивления почвы в засушливое время года в N раз приводит к необходимости пропорционального увеличения входного сопротивления прибора.

Входное сопротивление измерителя SYSCAL R2 и ELREC Т составляет 10 МОм, что позволяет проводить измерения с требуемой точностью при обеспечении удельного сопротивления почвы в местах заземлений около 10 000 Ом.м.

Входное сопротивление измерителя TLR-IP-003 составляет 10 МОм, что позволяет проводить измерения с требуемой точностью при обеспечении удельного сопротивления почвы в местах заземлений около 10 000 Ом.м.

Математическое моделирование методики полевых измерений

После выбора параметров установки оценим уровень измеряемой кажущейся поляризуемости и степень разрешенности для заданных геометрических и геоэлектрических параметров искомых объектов на основании геологических данных, известных средних геоэлектрических характеристик пород и лабораторных измерений образцов пород и руд, слагающих исследуемый участок.

Похожие диссертации на Возможности применения геофизических методов при поисках золоторудных месторождений в Восточной пустыне Египта