Труды российских конференций

Одной из составляющих повышения эффективности геофизических работ является использование современных технологий и совершенной аппаратуры. Геофизическая служба ЗАО «Полюс» располагает и тем и другим. Центральное место в комплексе геофизических исследований при золотопоисковых работах занимает метод вызванной поляризации (ВП), выполняемый в модификации электротомографии 2D (ЭТ).

Наиболее совершенной аппаратурой для выполнения ЭТ в настоящее время является 10-тиканальная станция SyscalPro производства компании IRIS Instruments (Франция), которая в состоянии осуществлять эдектротомографию на земле, акваториях (в движении) в скважинах.

По опыту золотопоисковых работ установлены оптимальные рабочие параметры:

Количество одновременно заземляемых электродов - 72. При этом используется 3-хэлектродная прямая(AMNB→ ∞) и обратная (A→ ∞MNB) установки. Расстояние между заземлениями составляет 5м, отсюда общая длина одновременно отрабатываемого профиля равна 355м. С одной стоянки в совокупности производится около 2000 измерений, распределенных до глубины 100м. Линия «бесконечности» относится ортогонально профилю на расстояние более 1,5км. Последующие расстановки располагаются на расстоянии 180м, обеспечивая 50% перекрытия и необходимую плотность измерений в нижнем полупространстве. Время пропускания первичного поля (зарядки) составляет 1с. Напряжение в питающей линии варьировало в зависимости от геолого-геофизических условий в пределах 100-800В. Период паузы (измерения сигнала ВП) – 920мс. За это время осуществляется 20 фиксаций вторичного поля с интервалом от 20 до 80мс. Величина ВП определялась как среднее арифметическое из 20 значений.

Весь процесс, начиная от подготовки к проведению полевых работ и собственно полевых наблюдений и заканчивая количественной интерпретацией (моделированием), полностью компьютеризирован и представляет единую технологическую систему. Одно из достоинств такой системы практически полное исключение субъективного (человеческого) фактора.

На конечном этапе электоротомографических работ получают инверсионные (количественно рассчитанные) модели разрезов в параметрах электросопротивления и поляризуемостиом, каждая из которых несет определенную геологическую нагрузку.

Двумерную инверсионную модель строго нельзя назвать количественной интерпретацией – это лишь трансформация наблюденного поля. Однако, в условиях сложно-построенных сред, что характерно для золотоносных площадей - это единственное относительно корректное отображение реального строения разреза в параметрах ρ и η.

В итоге полученные модели «наделяются» геологическим содержанием на основе физических свойств и имеющихся геологических данных.

К настоящему времени (в течении 2-х полевых сезонов) электротомографические работы с аппаратурой SyscalPro осуществлены на всех поисковых м разведочных объектах ЗАО «Полюс» и показали достаточно высокую эффективность при решении различных геологических задач.

На месторождении Титимухта, защищенном к настоящему времени в ГКЗ, работы выполнены в площадном варианте. По результатам электротомографии произведено уверенное объемное картирование основных золотоконтролирующих объектов: зон сульфидной минерализации с разделением на пирротиновую (подрудную) и пиритовую (рудную) составляющие, участков окварцевания, зон дробления, разрывных нарушений, отложений кор выветривания, гранитоидных массивов. Такой объем информации, судя по предшествующему опыту, стандартными методами получить невозможно. Более того, анализ представленных разрезов показывает, что отобразить весь массив сведений в параметрах электросопротивления (ρ) и поляризуемости (η) традиционными средствами (геолого-геофизический разрез) весьма проблематично.

На золоторудном месторождении Благодатное, подготовленном к защите в ГКЗ, электротомография 2D осуществлена в профильном варианте. По инверсионной модели ρ выделяются зоны дробления, участки окварцевания, причем не выходящие на поверхность, области развития кор выветривания, а также рудоносные сульфидизированные тела. В разрезе η однозначно устанавливается минерализованная зона, в целом, и в ее составе 2 интенсивно сульфидизированнвх объекта мощность по 50м с крутым северо-восточным падением. В указанные образования полностью «укладываются» золоторудные тела, выявленные буровым опробованием.

Значимые результаты получены на Раздолинской площади (150 кв.км). Все известные месторождения (в том числе крупные), на которых ведутся разведочные работы, контролируются ярко выраженными участками сульфидной минерализации. Помимо этого выявлен ряд мощных сульфидизированных зон, где планируется проведение первоочередных поисковых работ.

Электротомографию можно рассматривать и как надежный инструмент при решении геокартировочных задач. Приводятся результаты, полученные в районе северного замыкания Титимухтинской рудной зоны. Уверенно выделяются: гранитоидный массив, окаймляющая зона экзогенной минерализации, участки интенсивного окварцевания, разрывные нарушения различных порядков, в т.ч. сопровождающиеся зонами дробления. В объеме откартированы отложения кор выветривания, развитые на различных субстратах. Оценены элементы залегания и состав перекрывающих рыхлых образований.

Удовлетворительную эффективность продемонстрировала электротомография при поисках источников питьевого и хозяйственного водоснабжения. Исследования выполнялись на двух участках с аналогичными рудным рабочими параметрами.

Приводятся результаты электротомографических работ по профилю, проходящему вдоль водоносной структуры, где впоследствии по геофизическим рекомендациям были вскрыты напорные воды с высоким дебитом. Строение разреза по данным электротомографии устанавливается однозначно из-за использования двух параметров: электросопротивления (ρ) и поляризуемости (η), а также высокой плотности наблюдений (в среднем 5х5м). Анализ модели по η выявляет важный элемент гидрогеологической ситуации в рассматриваемом районе. В верхней части разреза выделен протяженный высокополяризующийся объект. Природа его связывается с горизонтом тонкодисперсных пород (отложения кор выветривания). Это водонепроницаемый экран, обеспечивающий напорный характер подземных вод в рассматриваемом районе. Средняя мощность горизонта составляет 35м, достигая в отдельных местах 60м. Зоны дробления контролируются объектами с предельно низкой поляризуемостью, что свидетельствует о хорошей «промытости» водоподводящих каналов и, соответственно, их высокой водообильности.

Модель по ρ также уверенно указывает на присутствие водонепроницаемого экрана – низкоомный горизонт в верхней части разреза. В составе рыхлых пород на западе профиля обособляются высокоомные включения соответствующие крупнообломочным и щебнистым породам. Четко обособляются зоны дробления как субвертикальные низкоомные тела. Объекты с высоким электросопротивлением в нижней части разреза контролируют относительно монолитные водонепроницаемые блоки.

Показательна результативность электротомографических исследований в сложной геолого-геофизической ситуации, например при наличии локально обуглероженных и сульфидизированных образований. Обычные модификации в таких случаях из-за высокой неоднозначности интерпретации не используются.

Показательны итоги инверсии по профилю, заложенному вдоль перспективной зоны водоносной структуры, характеризующейся «островным» развитием измененных пород.

Модель по η в основном описывает распределение сульфидизированных и обуглероженных объектов. Сосредоточены они преимущественно в центральной части профиля в низах разреза. Форма тел сложная, глубина залегания не выдержана – 20-60м. В верхах разреза из-за экзогенного воздействия сульфиды практически полностью разложены вследствие интенсивного гидродинамического режима.

Инверсионная модель по электросопротивлению устанавливает положение зон дробления, являющихся водоподводящими каналами. Зоны достаточно узкие - 50м вкрест простирания. Углы падения – преимущественно субвертикальные. Изредка отмечаются достаточно пологое заложение (до 45º). В верхней части разреза обособляются рыхлые отложения мощностью до 40-60м (запад профиля). Горизонт с минимальными электросопротивлениями контролируют положение кор выветривания. В центре и востоке линии наблюдения выделяются относительно сохранившиеся, монолитные блоки. Размеры их достигают величин 40х80м. Данные ГИС удовлетворительно совпадают с этими построениями.

В целом, по электротомографической информации установлено сложное строение обоих разрезов. Несмотря на то, что профили проходят непосредственно по зонам разломов, видна чрезвычайная неоднородность нижнего полупространства. Наряду с высокой степенью дезинтеграции пород (вплоть до образования кор выветривания), отмечаются хорошо сохранившиеся (безводные) блоки. Выполненное здесь бурение подтверждает эти выводы (на обоих участках позднее обустроены водозаборные сооружения), что позволяет считать использованную технологию эффективным инструментом решения гидрогеологических задач.