Электроразведка Раздолинского участка
Электроразведка Раздолинского участка
Курсовой по электроразведке.
Электроразведка Раздолинского участка
2010
Содержание
- Введение
- 1. Геологическое задание
- 2. Общая часть
- 2.1 Геологическая характеристика района
- 2.2 Физические свойства горных пород и руд
- 2.2.1 Магнитные свойства
- 2.2.2 Электрические свойства
- 2.3 Геоэлектрическая модель
- 3. Методическая часть
- 3.1 Выбор участка работ
- 3.2 Выбор масштаба съемки
- 3.3 Выбор комплекса методов
- 4. Методика выполнения работ
- 5. Топогеодезическое обеспечение
- 6. Камеральные работы и интерпретация полевых материалов
- Список литературы
ВведениеРаздолинский участок расположен в Мотыгинском районе Красноярского края. Районный центр п. Мотыгино располагается в 30 км к югу от площади работ на берегу р. Ангара (рис.1). В северной части участка работ находится поселок Раздолинск.Район работ характеризуется расчлененным рельефом с абсолютными отметками 220-230 м и относительными превышениями водоразделов над днищами долин 100-150 м. Обнаженность района работ плохая. Выходы коренных пород встречаются только по долинам рек, все склоны и водоразделы покрыты чехлом делювиальных образований мощностью до 3 метров.Район почти полностью залесен. Лес смешанный с преобладанием хвойного (ель, сосна, пихта, реже кедр.). Лиственные леса представлены преимущественно березой и осиной. Густой подлесок состоит из ольхи, рябины, черемухи.
1. Геологическое заданиеЦелевое назначение работ: детализационные электроразведочные работы в масшабе 1: 2000 с целью уточнения геологического строения рудопроявления Рудничное на Раздолинском участке. На выбранном участке необходимо выполнить электроразведочные работы методом ЭП-ВП. Полученная информация должна полностью охарактеризовать геологическое строение рудопроявления. Результаты исследований необходимо предоставить в графическом и электронном виде.Основным водотоком и источником водоснабжения является р. Рыбная, пересекающая всю площадь работ.д.олина реки асимметричная шириной 300 - 500 м. Глубина русла 0,5 - 1,5 м. Скорость течения 1,5 - 1,6 м/сек. В результате дражных и старательских отработок вся долина покрыта заболоченными разрезами и отвалами. Притоки р. Рыбной - реки Афониха, Бол. и Мал. Авериха, руч. Кривляжный и Боголюбовский - представляют собой типичные горно-таежные мелководные водотоки.
2. Общая часть2.1 Геологическая характеристика районаВзгляды на геологическое строение участка работ, несмотря на значительный период его детального изучения, даже в последние годы разнятся друг от друга.Как вытекает из построений, отраженных на Геологической карте Енисейского кряжа м-ба 1: 500 000 (Качевский, 1998), восточная часть участка сложена пенченгинской свитой раннего протерозоя, прорванной телами пикритов и пироксенитов
попутнинского комплекса, а также габбро-долеритов и долеритов
индыглинского комплекса того же возраста (ранний протерозой). С запада на пенченгскую свиту надвинут блок пород кординской, горбилокской и удерейской свит; с востока контакт пенченгинской свиты тектонический по субмеридиональной зоне Ишимбинского глубинного разлома.Иную трактовку строения "Рыбинского блока", включающего исследуемый участок, можно увидеть на ГК-1000/3, переданной в издание в 2005 году (Зуев, 2005). Эта трактовка связана с введением в легенду так называемой "панимбинской толщи". Проблема состояла в том, что в южной половине Заангарской части Енисейского кряжа (от р. Ангара до р. Тея), в положительных структурах (горст-антиклинали, крупные взбросо-надвиги), расположенных между Татарской (с запада) и Ишимбинской (с востока) зонами глубинных разломов, картировался и изучался своеобразный, не сопоставимый ни с разрезом тейской серии карелия, ни с одним из рифейских разрезов Ангаро-Питской части Заангарья комплекс пород, относимый разными исследователями то к пенченгинской "свите" (по Качевскому, 1998) то к кординской свите раннего рифея, то к панимбинской толще верхов верхнего рифея (по Стороженко, 2003). Понимая дискуссионность вопроса, авторы ГК-1000/3 приняли решение (в определенной степени "волевое") и определили стратиграфическое положение "панимбинской толщи" в составе одноименной вулканогенно-осадочной ассоциации и разместили ее в основании рифея между рязановской свитой нижнего протерозоя и кординской свитой нижнего рифея. При этом тела гипербазитов "попутнинского комплекса" и пространственно сопутствующие им тела диабазов "исаковского комплекса" трактуются как субвулканические образования вулканитов панимбинской толщи.Геологическая обстановка на Раздолинском участке иллюстрируется выкопировкой с геологической карты масштаба 1: 50 000 (Целыковский, 1985) (рис.2).
2.2 Физические свойства горных пород и рудВ ходе наземных геофизических работ изучения физических свойств пород и руд непосредственно Раздолинского участка не производилось. При интерпретации геофизических материалов использовались данные по физическим свойствам пород и руд, полученные в ходе предыдущих геофизических работ на площади Рыбинской рудной зоны.Наиболее существенными факторами, определяющими характер наблюдаемых физических полей, являются литологический и минеральный состав пород, наличие вторичных эндогенных и гипергенных изменений пород, гидрогеологический режим пород, а также структурно-тектонические особенности площади.
2.2.1 Магнитные свойстваНаиболее полно изучены магнитные и плотностные свойства пород в связи большими объёмами магнитных и гравиметрических съёмок выполненных в районе работ.Практически все образования кординской, горбилокской и удерейской свит, являются немагнитными, либо слабомагнитными и лишь отдельные горизонты сланцев (в основном с хлоритом) включают и магнитные разности пород. В количественном отношении магнитные разности не превышают первых процентов в составе горизонта и не оказывают существенного влияния на картину наблюденного магнитного поля.Рыхлые четвертичные образования также практически не магнитны, лишь отдельные разности глин и суглинков в своём составе содержат рассеянную вкрапленность магнетита и являются слабо магнитными.Вулканические и субвулканические образования попутнинского и исаковского комплексов имеют первично ультраосновной и основной состав. Как правило, породы основного и ультраосновного состава являются магнитными и сильно магнитными образованиями. Породы данных комплексов совместно с вмещающей толщей сухопитской серии метаморфизованы и рассланцованы. Указанные процессы привели к значительному снижению магнитных свойств.Одной из составляющих гидротермально-метасоматических процессов, с которыми связано образование золоторудных объектов, является сульфидизация. Одним из широко распространенных рудных минералов является моноклинный пирротин, который наряду с магнетитом обладает наиболее высокой магнитной восприимчивостью. Поэтому золоторудные объекты Енисейского кряжа, как правило, сопровождаются магнитными аномалиями интенсивностью от первых десятков до сотен нТл.Процессы химического выветривания, широко проявленные на площади приводят к заметному снижению интенсивности магнитного поля. Магнитный пирротин в процессе корообразования достаточно легко переходит в гидроокислы железа и теряет свои магнитные свойства.
2.2.2 Электрические свойстваЭлектрические свойства пород определяется литологическим составом первичных неизмененных пород, характером наложенных вторичных эндогенных и гипергенных процессов, обводненностью и составом грунтовых вод.Рыхлые образования четвертичной системы и неогена, широко развиты в пределах Рыбинской рудной зоны, обладают удельными сопротивлениями от 100 до 1000 Омм при средних значениях 200-400 Омм. Поляризуемость их равна 0,1-1,3%. По материалам выполненных электроразведочных работ значения кажущегося сопротивления и поляримуемости в сильной степени зависят от обводненности горных пород. Выше уровня грунтовых вод кажущиеся сопротивления могут возрастать до 1000-3000 Ом.Разнообразные по составу сланцы и филлиты, слагающие толщу удерейской, горбилокской и кординской свит характеризуются сопротивлениями от 500 до 3000 Омм и поляризуемостью от 0,1 до 1,3%. Горизонты доломитов, известняков, а также кварцитов и кварцито-песчаников, известные в разрезе толщи, имеют несколько повышенное сопротивление - до 3000-5000 Омм. Углеродистые сланцы и филлиты характеризуются пониженными удельными сопротивлениями (до 50-100 Омм) и повышенными значениями поляризуемости (до 3-4%). Также повышенной поляризуемостью обладают горизонты пиритизированных пород.Зоны регионально графитизированных и пиритизированных пород сопровождаются отрицательными аномалиями естественного электрического поля.Процессы выветривания, за счет разрушения породообразующих минералов и их глинизации приводят к уменьшению электрического сопротивления пород. По этой же причине пониженными сопротивлениями характеризуются и зоны разрывных нарушений.Гидротермально-метасоматические процессы, с которыми связано образование коренных золоторудных объектов района, приводят к существенным изменениям физических свойств рудовмещающих толщ. Так в процессе объёмного окварцевания пород происходит значительное (в разы) увеличение их кажущегося сопротивления. Сульфидизация и графитизация пород приводит к увеличению поляризуемости горных пород до 5-10% и более.При наличии благоприятной гидрогеологической ситуации графитизированные и сульфидизированные породы создают локальные аномалии естественного электрического поля. В приповерхностных условиях по сульфидизированным породам, как привило, развиваются линейные коры химического выветривания, что приводит к понижению кажущихся электрических сопротивлений выветрелых пород. В ходе развития линейных кор химического выветривания наблюдается закономерное изменение физических свойств рудовмещающей толщи. Намагниченность и вызванная поляризация пород уменьшаются, электрическое сопротивление падает, естественное электрическое поле на ранних стадиях сначала возрастает, а затем понижается. Поэтому над одними и теми же минерализованными рудными зонами в зависимости от уровня эрозионного среза и зрелости кор химического выветривания, может наблюдаться различная картина взаимоотношений между физическими полями.
2.3 Геоэлектрическая модельВ соответствии с физическими свойствами горных пород геоэлектрическая модель Раздолинского участка по разрезу 1-1 будет выглядеть следующим образом (см. приложение 1).
3. Методическая часть3.1 Выбор участка работУчасток проведения работ имеет прямоугольную форму, размерами 500х500 м (рис.3). Такой размер и положение позволяет детально изучить рудопроявление Рудничное, а так же детально изучить участок в целом. Рис.3 Расположение участка
3.2 Выбор масштаба съемкиРаботы проводятся в масштабе 1: 2 000. Расстояние между профилями составляет 20 метров, между пикетами 5 метров. Такой масштаб съемки позволяет не только подсечь рудное тело, но и детально оконтурить его. При работах на данном участке надлежит использовать следующую схему отработки (рис.4).
3.3 Выбор комплекса методовВыбор комплекса методов обусловлен морфологией рудных тел и перекрывающих толщ, а так же поставленными задачами. Для изучения рудопроявления необходимо произвести электропрофилирование методом ВП.
4. Методика выполнения работВ методе ВП обычно используются те же установки, что и в методах постоянного тока. Рабочая частота также должна быть выбрана таким образом, чтобы выполнялось условие ближней зоны. Предполагается, что источник вырабатывает сигнал в форме меандра (прямоугольные разнополярные импульсы), и изучается сдвиг фаз или разница амплитуд гармоник сигнала, характеризующие поляризуемость среды. Поскольку эти величины обычно малы, необходимо использовать мощный источник поля. Чтобы выделить явление вызванной поляризации в горных породах на фоне собственной разности потенциалов приемных электродов, эти электроды делают неполяризующимися. Также для увеличения отношения сигнал/помеха используется накопление сигнала.
Многофункциональный электроразведочный измеритель "МЭРИ-24":Рис.3 Внешний вид измерителя Рис.4 Правая боковая панель измерителяИзмеритель МЭРИ предназначен для измерения параметров постоянного и переменного напряжения в полевых условиях при электроразведочных работах.Прибор позволяет проводить работы следующими методами:методом сопротивлений (измеряется амплитуда основной гармоники сигнала);ЧЗ-ВП (измеряются амплитуды гармоник сигнала, а также дифференциальные фазовые параметры на выходе электрического и магнитного датчиков в широком диапазоне частот);ЕП (измеряются постоянные электрические поля);ЭМКПК (измеряются поля промышленной частоты и катодной защиты с целью картирования и изучения состояния подземных коммуникаций).Прибор снабжен графическим ЖК-индикатором и клавиатурой, питание осуществляется от встроенных аккумуляторов или от внешнего источника питания.В процессе наблюдений прибор измеряет входной сигнал, выполняет его обработку, выдает значения определяемых параметров на индикатор и записывает их в память. Кроме того, прибор позволяет просматривать на индикаторе и заносить в память выполненные в режиме реального времени записи сигнала. В дальнейшем результаты измерений могут быть перенесены на персональный компьютер для анализа посредством специального программного обеспечения.
Основные технические характеристики: |
Разрядность АЦП | 24 бита. | |
Уровень собственных шумов | не более 1 мкВ. | |
Максимальное входное напряжение | не более 2 В. | |
Входное сопротивление | 5 Мом. | |
Встроенная энергонезависимая память | 8 Мбайт. | |
Интерфейс синхронизации с ПК | USB 1.1 | |
Максимальная потребляемая мощность | 2 Вт. | |
Внутренний источник питания | 6 В, 3 А. часов. | |
Внешний источник питания | 12 В. | |
Минимальное время работы от внутренних батарей | 10 часов | |
Рабочие частоты, Гц | Первый ряд частот: 0.019, 0.038, 0.076, 0.153, 0.305, 0.610, 1.221, 2.441, 4.883, 9.766, 19.53, 39.06, 78.13, 156.3, 312.5, 625.0 Второй ряд частот: 0.021, 0.032, 0.042, 0.063, 0.083, 0.125, 0.167, 0.250, 0.333, 0.500, 0.667, 1.000, 1.333, 2.000, 2.667, 4.000, 5.333, 8.000, 10.67, 16.00, 21.33, 32.00, 42.67, 64.00, 85.33, 128.0, 170.7, 256.0, 341.3, 512.0 | |
Дополнительный ряд частот | 50, 60, 100, 120 | |
Диапазон рабочих температур | -20 - +600 С. | |
Габариты | 190х150х80 мм. | |
Масса | 1.5 кг. | |
|
Электроразведочный генератор "Астра-100":
Электроразведочный генератор "АСТРА-100" используется для создания электромагнитного поля при проведении геофизических работ методами постоянного тока, вызванной поляризации, частотного зондирования (в том числе импедансного) и другими методами.
Область применения генератора ограничивается решением гражданских задач, связанных с изучением электрических свойств грунтов и горных пород в естественном залегании. Никакие компоненты генератора и технические идеи его построения не являются секретными. Эксплуатация генератора не влечет отрицательных экологических последствий.
Основные технические характеристики:
|
Максимальная выходная мощность | 100 Вт. | |
Максимальное выходное напряжение | 250 В. | |
Значения выходного тока и соответствующие диапазоны значений сопротивлений RAB | 1.00 мА, 5.0 - 250 кОм. 3.16 мА, 1.5 - 80 кОм. 10.0 мА, 0.5 - 25 кОм. 31.6 мА, 150 - 8000 Ом. 100 мА, 50 - 2500 Ом. 316 мА, 15 - 800 Ом. 1000 мА, 5 - 100 Ом. | |
Форма выходного тока | "меандр" (прямоугольные разнополярные импульсы без паузы). | |
Рабочие частоты | Первый ряд частот: 0.076, 0.153, 0.305, 0.610, 1.22, 4.44, 4.88, 9.77, 19.5, 39.1, 78.1, 156, 313, 625, 1250, 2500 Гц. Второй ряд частот: 0.042, 0.063, 0.083, 0.125, 0.167, 0.250, 0.333, 0.500, 0.667, 1.00, 1.33, 2.00, 2.67, 4.00, 5.33, 8.00, 10.7, 16.0, 21.3, 32.0, 42.7, 64.0, 85.3, 128, 171, 256, 341, 512, 683, 1024, 1365, 2048 Гц. | |
КПД | до 80% | |
Погрешность стабилизации на активной нагрузке | 0.5% | |
Длительность фронта на активной нагрузке | 2 микросекунды. | |
Диапазон рабочих температур | от - 20 OC до + 50 OC. | |
Напряжение питания | 12 В (минимум 9.5 В, максимум 15.5 В). | |
Вес (без аккумулятора) | 2 кг. | |
Габариты | 200 x 173 x 113 мм. | |
Текстовый ЖКИ | 4 строки x 16 символов. | |
Текстовая индикация | - рабочей частоты. величины выходного тока. напряжения аккумулятора. статуса (ожидание, работа, разрыв в AB, низкое напряжение питания). сопротивления нагрузки. выходного напряжения. | |
Звуковая индикация | - работа - разрыв в AB. низкое напряжение питания. | |
Клавиатура | 12 кнопок | |
Разъемы | - AB. шунт 1 Ом. синхронизация. питание. | |
Корпус | герметичный. | |
|
5. Топогеодезическое обеспечениеТопографо-геодезическое обеспечение электроразведочных работ включает:Перенесение в натуру проекта расположения пунктов наблюдений (разбивка профилей и магистралей);Закрепление определенных пунктов соответствующими знаками;Определения планового положения и высот пунктов наблюдений;Составление топографической основы для отчетных карт;Технический контроль и оценку точности выполнения работ.Для решения поставленных задач на данном участке следует применять GPS навигатор GARMIN GPSMAP 60Cx. Точность GPS: Местоположение: <10 м, вероятность 95%Навигатор GPSMAP 60Cx включает в себя несколько дополнительных функций по сравнению с популярными моделями серии 60: съемную карту памяти microSD™ и высокочувствительный GPS-приемник.С помощью навигатора GPSMAP 60Cx можно работать практически в любых условиях:Высокочувствительный GPS-приемник обеспечивает улучшенный прием спутниковых сигналов даже под плотной кроной деревьев и в глубоких оврагах.Используя специальную антенну, которая крепится на высоте 1-2 м над уровнем земли (можно закрепить на лямку рюкзака), можно добиться точности: Местоположение: <5 м.
6. Камеральные работы и интерпретация полевых материаловВ задачу камеральных работ входит окончательная обработка полевых материалов, их интерпретация и составление отчета. Камеральную обработку материалов производит камеральная группа, организуемая в составе партии или экспедиции. Здесь проверяют на выборку вычисления в журналах и обработку осциллограмм, производят оценку точности наблюдений по каждому участку и всем работам в целом, составляют сводные планы графиков ?к ск.Планы графиков сопоставляют с геологическими, геохимическими и геофизическими данными. На основании совместного рассмотрения всех материалов делают заключение о природе аномалий ВП и выявляют перспективные аномалии. Во всех случаях, когда это возможно, производят количественную оценку глубины, элементов залегания и размеров исследуемых объектов. Интерпретацию данных метода ВП проводят с использованием результатов изучения поляризуемости различных пород по образцам и материалам ВЭЗ. Количественную интерпретацию ведут способами, изложенными в методической литературе.В результате камеральной обработки по каждому участку должны быть представлены следующие материалы.Обзорная карта.Геологическая карта с топографической основой в масштабе сэемки методом ВП.План графиков ?к и ск в едином оформлении.Графики контрольных наблюдений.
Список литературыЛицензированная литература:
1. Вахромеев Г.С., Ерофеев Л.Я., Канайкин В.С., Номоконова Г. Г Петрофизика: Учебник для вузов. - Томск: Изд-во ТГУ, 1997. - 462 с.
2. Инструкция по электроразведке / М-во геологии СССР. - Л.: Недра, 1984. - 352 с.
3. Физические свойства горных породи полезных ископаемых (петрофизика). - М.: Недра, 1984. - 455 с.
Не издаваемые источники:
4. Отчет по учебно-производственной геофизической практике 2009.