1. Вертикальные трещины меридионального простирания, иногда с отклонениями до 10-15є к западу и востоку;
2. Вертикальные трещины близширотного простирания;
3. Системы субгоризонтальных трещин;
4. Диагональные трещины северо-западного и северо-восточного простирания, падающие навстречу друг другу под углами 20-40є.
1.2.3 Магматизм
В районе работ установлены две фазы магматизма - интрузивная и субвулканическая, представленные различными по возрасту и составу магматитами, отвечающими производным гранитоидной и базальтовой магм. Для интрузивных проявлений устанавливается три самостоятельных тектоно-магматических цикла, дифференциаты которых обособляются в трех самостоятельных районах.
Наиболее ранний кембрийский цикл представлен габбро, габбро-пироксенитами и гранитами массива Маньхамбо, формирование которого завершается проявлением жильных магматических образований кислого состава. Производные этого цикла обнажены в западной и северо-западной частях района, где они трансгрессивно перекрываются отложениями тельпосской свиты нижнего ордовика.
Следующий, ордовикский интрузивный цикл включает мелкие интрузивные тела основного и кислого состава, залегающие среди отложений хыдейской свиты.
Последний, среднепалеозойский цикл характеризуется многочисленными малыми интрузиями, отвечающими как собственно интрузивным образованиям, так и субвулканическим телам. В составе цикла установлены гранитоиды, габброиды, диабазы и кварцевые порфиры, пространственно связанные с глубинным разломом в восточной части района.
Непосредственно на площади работ развиты ордовикские интрузии, представленные мелкими дайками и штоками, прорывающими отложения тельпосской и хыдейской свит. Интрузии сложены габбро, габбро-амфиболитами и гранитами. Выходы интрузий имеют обычно овально-вытянутую форму, согласную с простиранием вмещающих пород. Наибольшие размеры среди них (3,5·0,5 км) имеет Пяйсмяньинская интрузия габбро на правом склоне долины р. Пяйсманьи. В северной своей части эта интрузия прорвана эффузивами основного состава. Сысьинский гранитоидный массив, слагающий водораздел правых крупных притоков р. Пяйса (рр. Перныхуренья и Сысья), вытянут в субмеридиональном направлении на 10 км при ширине около 2 км. Вмещающими интрузию породами являются терригенно-вулканогенные отложения польинской свиты. Северная часть интрузии "сжата" с востока и запада двумя экструзиями диабазов и кварцевых порфиров, рвущими как гранитоиды, так и вмещающие породы.
Выходы экструзивных тел приурочены к зоне глубинного разлома и хорошо фиксируются в рельефе округлыми или слабо вытянутыми сопками. Размеры тел по длинной оси до 2 км, овальные достигают в поперечнике 1,5 км.
Для экструзий характерно зонально-концентрическое строение - диабазы центральной части оконтуриваются кислыми эффузивами и литоклассическими туфами альбитофиров и кварцевых порфиров. Сопровождение диабазов кислыми эффузивами отмечается и в других телах, хотя там и отсутствует четкое концентрическое строение. Нередко экструзии сопровождаются порфиритоидами, диабазовыми мандельштейнами и альбит-хлорит-эпидотовыми туфогенными породами.
Внедрение экструзивных тел происходило позднее габбро и гранитов.
1.3 Физические свойства горных пород и руд
|
Порода |
с, Ом•м |
з, % |
|
|
Алевролиты |
102 - 103 |
0 - 0,5 |
|
|
Суглинки |
50 - 80 |
0,1 - 1,7 |
|
|
Глины |
1 - 50 |
0,1 - 1,7 |
|
|
Галечники |
1 - 50 |
0,1 - 1,7 |
|
|
Пески |
10 - 103 |
0,1 - 1,6 |
|
|
Рудный скарн |
50 - 500 |
6 |
|
|
Магнетитовая руда |
100 - 400 |
5 - 6 |
2. Построение физико-геологической (геоэлектрической) модели объекта поисков
Опираясь на геологическое строение месторождения можно построить физико-геологическую модель объекта поисков. Зная физические свойства горных пород и руд рассматриваемого месторождения можно построить ожидаемые графики Uвп, ск,
1 - О1-2ch (хыдейская свита: сланцы с прослоями кварцитов, кварцито-песчаников, вулканосланцев); 2 - сланцы преимущественно кварц-слюдистые; 3 - сланцы эпидот-, амфибол-, гранатсодержащие; 4 - магнетитовые руды (а - сливные, б - прожилково-вкрапленные, 3 - вкрапленные).
3. Выбор участка работ и обоснование масштаба съёмки
Работы производятся на площади Маньхамбо (Северный Урал) с целью поиска железорудного месторождения. Общая площадь участка S=22 км2, и проектируются дальнейшие работы на этом участке.
Глубина залегания варьирует от 0 до 200 м.
При выборе масштаба проведения работ необходимо руководствоваться условиями детального решения поставленных задач, минимального объема выполняемых работ. При поисковых работах на Маньхамбовском месторождении целесообразно будет использовать масштаб 1: 25000.
Сеть размером 5,5 на 4 км., с профилями в крест простирания объекта. Расстояние между профилями 250м., расстояние между пикетами 50м. Таким образом, общее число профилей 23, а число пикетов на профиле 80.
4. Выбор комплекса электроразведочных методов и их задачи
В помощь поискам месторождений этого типа привлекается метод ВЭЗ для изучения характера развития рыхлого покрова и уточнения области применения различных геолого-геофизических методов поисков. На магнетитовых месторождениях также нашел применение метод вызванной поляризации. По данным работ метода по схеме срединного градиента установлено, что магнетитовые руды отмечаются четкими аномалиями кажущейся поляризуемости, которые коррелируются с минимумами ск над неглубоко залегающими телами и с максимумами ск над рудными телами, имеющими мощную зону окисления.
Наиболее широкое развитие на железорудных месторождениях этого типа получила скважинная электроразведка на стадиях поисков и поисково-оценочных работ, и особенно при разведке месторождений. В сложных условиях для определения природы магнитных аномалий и оценки их перспектив на железо используют такие методы скважинной электроразведки, как ВП, ЕП, ДЭМП-С. Методы электроразведки комплексируются при поисках с магниторазведкой, гравиразведкой и литогеохимической съемкой.
5. Методика и техника проведения проектируемых работ
5.1 Выбор (расчет) установок
Расчет параметров электроразведочных установок в методе ВП.
Необходимо выбрать тип и размеры электроразведочной установки, т.е. определить АВ, MN и К.
AB=2000 м; MN=50 м; зk=5%; сk=250 Ом*м.
K=р*AM*AN/MN=3.14*975*1025/50=62760,75
Рассчитаем требуемую силу поляризующего тока в цепи АВ:
,
Imax6276,7.5 (0.5*10-3+0.5*10-3) /0.05*250=5,021 A
где K - коффициент установки, м; ?Umin - минимально допустимое значение ?Uвп, замеряемое между электродами M и N, мВ; Е - средний уровень помех от теллурических (ТТ) и блуждающих токов (0,1-0,5 мВ), зависящий от близости промышленных установок, электрифицированных ж/д, интенсивности ТТ и т.п.; сk - ожидаемое кажущееся удельное сопротивление, Ом*м; зk-ожидаемая кажущееся поляризуемость, отн. ед.
3. Рассчитаем число стержневых электродов в заземлении А и В. Известно, что стабильность поляризующего тока поддерживается при его плотности не более десятых долей миллиампера на 1 см2 поверхности электродов. Лишь в местностях с влажным верхним слоем можно увеличивать ток на каждый электрод до 0,5 А. Число стержневых электродов на каждое заземление А и В рассчитаем по формуле:
n=5,021/0.1=50,21 ? 51 электрод
4. Вычислим переходное сопротивление отдельного стержневого электрода:
a=0.5м, b=0.02м, сг. п. =50 Ом*м
R=62.58 Ом
где рг, п - удельное сопротивление пород, контактирующих с электродом (сопротивление почвенно-растительного слоя), Ом-м; а - длина заземлённой части электрода; b - радиус электрода, м.
5. Рассчитаем переходное сопротивление заземлений: RA, RB, Ом.
RА=RB=62.58/2=31.3 Ом
6. Рассчитаем полное сопротивление питающей цепи RAB, Ом.
RAB=RA+RB+Rпр+Rбат,
Где Rпр - сопротивление проводов, Ом/км; Rбат-внутреннее сопротивление источника тока (батареи), Ом (можно пренебрегать.
RAB=31.3+31.3+0.8*10-3=62.6 Ом
7. Исходя из силы поляризующего тока (Iпол) и полного сопротивления цепи АВ (RАВ), определим параметры источника тока - напряжение и мощность:
Uпол=314В, P=1.578 кВт
5.2 Выбор аппаратуры и порядок работ на пунктах геофизических наблюдений
Аппаратура импульсной электроразведки АИЭ-2.
Аппаратура предназначена для проведения электроразведочных работ методами переходных процессов (МПП), сопротивлений и вызванной поляризации (ВП) в различных геологических условиях для поисков месторождений полезных ископаемых, решения задач инженерной геологии и гидрогеологии.
Аппаратура может быть использована в следующих модификациях импульсной электроразведки:
а) метод переходных процессов в однопетлевом, двухпетлевом и рамочно-петлевом вариантах;
б) метод вызванной поляризации с различными измерительными установками.
Рабочие условия эксплуатации:
температура окружающего воздуха, от минус 10 до плюс 40С;
относительная влажность при температуре воздуха до 30 С, не более 90 %.
Измеритель МПП-ВП.
Измеритель МПП-ВП производит измерение и преобразование в цифровую форму входного напряжения, как во время импульса тока (только в режиме ВП), так и во время паузы. Во время импульса измеряется одно среднее значение входного напряжения в конце импульса. В паузе дискретные измерения ведутся непрерывно. Всего в режиме ВП - до 32 значений.
Диапазон времен измерения переходных процессов от 30 мс до 50 с - в режиме ВП.
В методе вызванной поляризации измерения в паузе проводятся с нарастающей длительностью стробов. Для подавления промышленных помех частотой 50 Гц длительность каждого строба кратна 20 мс. Количество стробов в паузе определяется ее длительностью и изменяется от 14 для импульса длительностью 1 с до 32 для импульса длительностью 64 с.
Максимальное измеряемое входное напряжение 10 В.
Пределы измерения входного напряжения: 10; 1; 0,1 и 0,01 В.
Приведенная основная погрешность измерения входного напряжения на всех пределах не более 1 %.
Коэффициент подавления входного напряжения промышленной частоты (501) Гц не менее 60 дБ.
При измерении напряжений измеритель работает синхронно с электроразведочным генератором прямоугольных импульсов тока. В режиме МПП измеритель управляет генератором через кабель синхронизации. В режиме ВП измеритель может работать как автономно, с синхронизацией по перепадам входного напряжения, так и с синхронизацией по кабелю от генератора.
Число накоплений за одно измерение - от 2 до 254 в режиме ВП и от 2 до 32000 в режиме МПП.
Погрешность компенсации постоянной составляющей на входе измерителя в режиме ВП - не более 10 % от предела поддиапазона.
Управление измерителем осуществляется с помощью внешнего компьютера через последовательный интерфейс RS-232C. В качестве управляющего компьютера может выступать миникомпьютер HP Jornada 720 с операционной системой Windows CE 3.0 (входит в комплект поставки) или любой компьютер типа Notebook с операционной системой Windows 98/ME/2000/ХР. Управляющая программа для упомянутых выше операционных систем поставляется в комплекте с аппаратурой.
Питание измерителя осуществляется от встроенного аккумулятора напряжением (12,01,2) B, управляющего миникомпьютера Jornada 720 - от внутренних аккумуляторов с возможностью подключения внешнего источника питания напряжением (12,01,2) B.
Мощность, потребляемая измерителем не более 2,0 Вт.
Масса измерителя без управляющего компьютера - 4 кг.
В измерителе использованы 16-разрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и сигнальный процессор фирмы "Analog Devices". С выхода АЦП сигнал поступает в сигнальный процессор, который осуществляет предварительную обработку и хранение результатов измерения и связь с управляющим компьютером. Сигнальный процессор имеет внутреннюю память программ и память данных объемом 96 и 64 кбайт, соответственно.
В методе вызванной поляризации измерения в паузе проводятся за один проход с нарастающей длительностью стробов. Для подавления промышленных помех частотой 50 Гц длительность строба сделана кратной 20 мс. Количество стробов в паузе определяется длительностью паузы и изменяется от 14 для импульса длительностью 1 с до 32 для импульса длительностью 64 с. Длительности стробов и времена задержек фиксированы и изменению не подлежат.