Повышение эффективности разведки месторождений облицовочного камня на основе методики электротомографии

• Автор: Рязанцев, Павел Александрович
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Петрозаводск
• Количество страниц: 169 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОБЛИЦОВОЧНОГО КАМНЯ
1.1 Параметры оценки месторождений облицовочного камня
1.1.1 Геологические критерии
1.1.2 Технологические критерии
1.1.3 Горнотехнические критерии
1.2 Стадии поиска и разведки месторождений облицовочного камня
1.3 Влияние горно-геологических условий на эксплуатацию месторождений
1.4 Геолого-экономические аспекты разведки облицовочного камня
1.5 Комплексное использование геологических и геофизических методов
1.6 Выводы к главе
Глава 2 ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РОПРУЧЕЙСКОГО СИЛЛА ГАББРОДОЛЕРИТОВ И ЕГО ОБРАМЛЕНИЯ
2.1 Общее описание геологии района
2.1.1 Тектоническая характеристика района
2.1.2 Минералогическое описание габбродолеритов
2.2 Геофизическая изученность Ропручейского силла
2.3 Геолого-геофизическая характеристика детального участка работ «Шелтозеро — Другая Река»
2.3.1 Геофизическая изученность
2.3.2 Тектонические нарушения
2.4 Условия формирования месторождений облицовочного камня в восточной части Ропручейского силла
2.5 Выводы к главе
Глава 3 ТРЕЩИНОВАТОСТЬ ГОРНОГО МАССИВА И ЕЕ СВЯЗЬ С ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ
3.1 Методы геофизики при разведке месторождений облицовочного камня
3.1.1 Высокоточная магниторазведка
3.1.2 Малоглубинная сейсморазведка
3.1.3 Георадиолокация
3.1.4 Электроразведка
3.2 Удельное электрическое сопротивление горных пород
3.3 Связь трещиноватости горных пород и УЭС

3.4 Исследование электрических свойств габбро дол еритов
3.5 Корреляция геологических и геоэлектрических параметров
3.6 Выводы к главе
Глава 4 ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОТОМОГРАФИИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ТРЕЩИНОВАТОСТИ ГОРНОГО МАССИВА
4.1 Основы метода сопротивлений на постоянном токе
4.2 Методика электротомографии
4.2.1 Основные виды электроразведочных установок
4.2.2 Чувствительность электроразведочных установок
4.2.3 Решение прямой задачи в методике электротомографии
4.2.4 Инверсия данных электротомографии
4.3 Аппаратура для сбора данных методикой электротомографии
4.4 Моделирование трещиноватости в поле УЭС
4.4.1 Математическое моделирование локальных проводящих объектов
4.4.2 Моделирование геометрических параметров трещиноватости
4.4.3 Сопоставление синтетической и реальной модели
4.5 Выводы к главе
Глава 5 РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ НАРУШЕННОСТИ ГОРНОГО МАССИВА МЕТОДИКОЙ ЭЛЕКТРОТОМОГРАФИИ ПРИ РАЗВЕДКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОБЛИЦОВОЧНОГО КАМНЯ
5.1 Локализация крупных тектонических дислокаций
5.2 Выделение тектонических нарушений и блоков горного массива
5.3 Результаты изучения сырья облицовочного камня на действующем карьере «Другорецкое-3»
5.3.1 20-электротомография для выделения зон трещиноватости
5.3.2 Детальная оценка горного массива ЗВ-электротомографией
5.4 Выделение структурно-однородных блоков горного массива при разведке месторождения облицовочного камня
5.4.1 Структурирование месторождения метабазальтов «Летний»
5.4.2 Структурирование месторождения пироксенитов «Нинимяки-1»..
5.4.3 Структурирование месторождения габбро «Красное»
5.5 Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время добыча облицовочного камня - динамично развивающаяся область горнопромышленного комплекса [Зиннуров, 2012]. Однако при разведке месторождений существует вероятность, достигающая 50 %, что геологический прогноз не будет соответствовать реальному выходу блоков [Синельников, 2011]. В связи с этим необходимо внедрять в цикл геологоразведочных работ новые методики для повышения достоверности конечного результата. Следует отметить, что основные усилия при разведке месторождений такого типа направлены на изучение трещиноватости горного массива. Эта характеристика является определяющей для таких параметров, как распределение и качество сырья.
Одним из способов повышения эффективности геологоразведочных работ на месторождениях облицовочного камня могут служить методы геофизики. Это связано с тем, что тектонические нарушения горного массива имеют контрастное отражение в геофизических полях. Существует ряд положительных результатов использования такого подхода, например исследования, проводимые в соседних с Карелией Скандинавских странах [НеИа1 е! а1., 2008; М^пиБЗОП, 2010], Финляндии [Ъиобез, 2008; Ьиобез, Бийпеп, 2011; БеЬпеп е! а1., 2011], а также в нашей стране [Глазунов, Ефимова, 2009; Соколов и др., 2011].
Специфика месторождений облицовочного камня такова, что необходимо использовать геофизические методики с высокой разрешающей способностью. Электротомография является современной методикой электроразведки на постоянном токе, позволяющей получить геоэлектрические разрезы, отражающие изменение свойств изучаемого объекта с высокой детальностью. Она хорошо зарекомендовала себя при изучении верхней части геологической среды, обладает чувствительностью к маломощным неоднородностям, решает широкий круг задач, обладает высокой производительностью и относительно низкой стоимостью.
Следует отметить, что для электротомографии хорошо изучены общие принципы получения и обработки данных, тогда как специфические условия при

2.1.2 Минералогическое описание габбродолеритов
Практически повсеместно габбродолерит представляет собой мелкосреднезернистую породу (от серого до темно-серого, почти черного цвета), с массивной текстурой (весьма однородной, без значительных вторичных изменений). Структура породы определяется как габбродиабазовая, т. е. переходная между габбровой и диабазовой, отклоняясь в ту или иную сторону. Габбродолерит характеризуется весьма выдержанным минеральным составом, без существенных колебаний в содержании отдельных минералов.
Основными породообразующими минералами в породе Ропручейской интрузии являются плагиоклаз, пироксен, рудный минерал, в измененной -плагиоклаз и амфибол. В качестве вторичных и акцессорных минералов в свежей породе присутствует амфибол (роговая обманка), биотит, кварц, апатит, рутил, в измененных габбродолеритах приконтактовых частей и тел апофизов присутствуют хлорит, серицит, калиевый полевой шпат, карбонат, сфен, эпидот. В теле силла прослеживаются три разновидности габбродолерита [Громов, 1982; Кевель, 1988; Белов, 1999]:
1) серые и темно-серые с белыми и розовато-белыми скоплениями зерен полевого шпата, от мелко- до крупнозернистой структуры (так называемый порфировидный, «пегматоидный» габбродолерит);
2) темно-серые, реже серые, мелкозернистые;
3) темно-серые, серые, мелко-среднезернистые, среднезернистые.
По минеральному и химическому составу разновидности габбродолерита схожи по всей площади силла (таблица 2.2). Однако «пегматоидные» разновидности отличаются от мелкозернистого и среднезернистого габбродолерита повышенным содержанием кварца и меньшим содержанием пироксена. В связи с этим характеристика основных породообразующих минералов по «пегматоидным» разновидностям приводится отдельно.