Месторождения полезных ископаемых отыскивают

1. Месторождения полезных ископаемых отыскивают… а) археологи; б) геологи; в) строители. 2. К полезным ископаемым относятся… а) кирпич, бетон, бензин; — презентация

Презентация была опубликована 6 лет назад пользователемgimn6tih.org.ru

Презентация на тему: » 1. Месторождения полезных ископаемых отыскивают… а) археологи; б) геологи; в) строители. 2. К полезным ископаемым относятся… а) кирпич, бетон, бензин;» — Транскрипт:

2 1. Месторождения полезных ископаемых отыскивают… а) археологи; б) геологи; в) строители. 2. К полезным ископаемым относятся… а) кирпич, бетон, бензин; б) станки, вазы, ножницы; в) нефть, газ, глина. 3. Металлы получают из… а) каменного угля, янтаря, мела; б) жемчуга, известняка, торфа; в) железной руды, медной руды. 4. При помощи буровых установок добывают … а) нефть, природный газ; б) калийную соль, алмазы; в) мрамор, гранит. 5. Полезные ископаемые, обладающие свойством горючести… а) алмаз, известняк, графит; б) каменный уголь, торф, нефть; в) железная руда, поваренная соль, мел. 6. В строительстве используются… а) торф, железная руда, самоцветы; б) каменный уголь, малахит, антрацит; в) песок, глина, гранит. 7. В шахтах добывают… а) каменный уголь, антрацит, железную руду; б) поваренную соль, жемчуг, графит; в) известняк, ракушечник, гранит.

13 Василий Васильевич Докучаев

27 е р г е н о й г н а и д с в у о о в п д з к х а е о б р д и о к ы и е л м и с о п л

Тесты по окружающему миру 4 класс (часть 2) УМК «Школа России» Хохлова Ирина Борисовна, учитель начальных классов МБОУ «Гимназия 166 г. Новоалтайска Алтайского.

Тест «Полезные ископаемые» Начать тест Использован шаблон создания тестов в PowerPointшаблон создания тестов в PowerPoint.

Тест. Полезные ископаемые.. 1.Как называется место, где залегают полезные ископаемые? Шахта Карьер Месторождение.

Тест на тему «Полезные ископаемые». Люди какой профессии отыскивают месторождения полезных ископаемых в природе? а) врачи б) геологи в) строители.

Тест «Наши подземные богатства» 1 вариант. 1. Месторождения полезных ископаемых отыскивают. а) археологи б) геологи в) строители 2. К полезным ископаемым.

Урок природоведения 4 класс Тема: « О почве» УМК «Школа России» Учебник А.А. Плешакова.

ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ Подготовил Исламов Адиль 4 «В» класса.

Конкурс «Горные породы и минералы». Расположите названия горных пород по их происхождению: базальт, песчаник, гранит, гнейс, вулканический туф, лёсс,

Полезные ископаемые твердые газообразные жидкие Твердые полезные ископаемые Драгоценные камни Железные руды Гранит Янтарь АлмазМалахит.

Полезные ископаемые. Лабрадорит Апатит Гранит Песок Глина.

Дать представление о полезных ископаемых Краснодарского края. Обеспечить понимание значимости горных пород как величайшей ценности, необходимости их охраны.

Учитель начальных классов МБОУ «СОШ 6» Г. Когалыма Назмиева Наталья Юрьевна.

Морская галька. Речная галька Песок Известняк Глина.

Добрый день, мои дорогие !. Угадай ? Легкий, впитывает влагу, хорошо горит, служит подстилкой для скота, удобрением. Добывается в шахтах, тяжелая, прочная,

Урок по окружающему миру. Разработала Дворядкина Ольга Николаевна.

Полезные ископаемые Горючие Строительные Руды нефть, торф каменный уголь природный газ песок, Глина железная руда алюминиевые руды.

Полезные ископаемые Загария Ирина Владимировна СОШ 34 г. Енакиево Донецкая область Украина.

Тест 23. Наши подземные богатства. Начать тест 4 класс. Программа А.А.Плешакова. Колб Н.А. Тест сделан по шаблону Д.Иванова.

Тест на тему: «Полезные ископаемые» 3 класс. 1. Что такое горные породы и минералы? А) вредные ископаемые А) вредные ископаемые Б) ненужные ископаемые.

Урок по окружающему миру 3 класс. Что мы знаем о полезных ископаемых ? Полезные ископаемые- это останки растений и животных, которые сохранились в недрах.

источник

Месторождением называют скоплением минеральных веществ, так называемых полезных ископаемых, находящихся либо на земной поверхности, либо в глубине земли. Особо полезные ресурсы, как правило, добывать сложнее, да и найти их ещё та проблема, но это не всегда так.

Месторождения могут быть разделены на 3 группы, согласно физическому состоянию полезных ископаемых:

Жидкие.

— Твёрдые. Самая большая группа, включающая в себя различные руды, минералы, кристаллы и другие ценные ресурсы.

— Газообразные. Добыча газа также является важным направлением в добыче полезных ископаемых. Так, важными считаются гелий, криптон, неон, аргон и другие.

Также месторождения классифицируют по способу применения добываемых ресурсов:

Металлические (рудные).

— Горючие. Всё, что хорошо горит и может использоваться для отопления. В первую очередь, это нефть. Также важную роль играют горючие газы. Чуть менее ценны, но также очень важны твёрдые горючие материалы: торф, уголь, сланец и другие.

— Гидроминеральные. Вода — тоже полезное ископаемое, особенно если она обладает полезными свойствами. К этой группе, например, относят минеральные воды, подземные воды, а также поверхностные бытовые и технические воды.

— Неметаллические (нерудные). В эту группу можно отнести всё оставшееся. Это строительное и техническое сырьё, химические ресурсы, агрономические и другие.

Именно благодаря добыче полезных ископаемых люди совершили скачок в своём развитии. На сегодняшний день добываемые ресурсы используются практически во всех сферах деятельности. И это хорошо, наверное. В любом случае, мало кто из современных людей может долгое время обходиться без удобств. Транспорт, медицина, телевидение, интернет, холодильник и газовая плита, душ. Всё это было бы невозможно без добычи полезных ископаемых.

Но за всё нужно платить. За комфортную и хорошую жизнь человека расплачивается природа, пока что. Ведь отходы добычи и производства никому не нужны, а уничтожать их трудно. Поэтому создаются насыпи и захоронения ненужных материалов, а также отходы сливаются в моря и океаны.

Любые поступки влекут за собой некие последствия, но люди учатся лишь на своих ошибках, и не могут подумать заранее. Лишь после того, как образовались озоновые дыры, был введён запрет на применение некоторых химических веществ. Только после того, как вырубка лесов в некоторых регионах стала причиной образования большого количества песчаных бурь, деревья снова начали там высаживать, создавать такие защитные лесополосы. Когда с лица земли стали исчезать целые виды животных и растений, тогда задумались о том, как деятельность человека влияет на это и попытались сделать хоть что-то. Правда, не преуспели, каждый день исчезает около 40 видов живых организмов и растений.

В наше время, добыча полезных ископаемых необходима уже не столько для развития человечества, сколько для комфортного существования. И это настоящая проблема человечества. Люди не видят, или не желают видеть разницы между необходимым и избыточным.

Образование минералов
Очень многие минералы образуются под воздействием высокой температуры и давления. Но процесс этот очень долгий и порой занимает не одно тысячелетие.

Недра планеты
Недра Земли представляют собой отнюдь не твёрдый слой пород. Они имеют множество подземных ходов и трещин, а также обладают большими запасами воды.

источник

Месторождения полезных ископаемых. Геологическая карта и строение района, где ищут полезное ископаемое. Комплексный анализ химических соединений. Геологические методы поисков в тайге Восточной Сибири. Геохимические и биогеохимические методы поисков.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Как ищут месторождения полезных ископаемых

Месторождения полезных ископаемых.

Прежде чем разрабатывать месторождения полезных ископаемых, их нужно найти, выявить, оценить. Это увлекательная, но не легкая задача. Недра нашей планеты таят огромные запасы полезных ископаемых. Часть из них залегает около поверхности Земли, другие же — на больших глубинах, под толщей «пустой» породы. Искать скрытые месторождения особенно трудно, даже опытный геолог может пройти над ними, ничего не заметив. И здесь на помощь приходит наука. Геолог, приступая к поискам, должен ясно представлять себе, что и где он будет искать. Наука теоретически обосновывает общее направление поисков месторождений: она указывает, в каких районах, среди каких горных пород и по каким признакам следует искать скопления ископаемых. При поисках месторождений в конкретном районе большую помощь геологу-поисковику оказывает геологическая карта. Ученые разработали различные прямые и косвенные методы поиска и разведки полезных ископаемых. О них и пойдет речь ниже.

Геологическая карта дает общие представления о геологическом строении того района, где ищут то или иное полезное ископаемое. Она составляется по материалам обследования обнажений, т. е. выходов коренных пород (например, в оврагах, ущельях и по горным склонам), а также опорных скважин, из которых получают образцы горных пород с глубины в десятки, сотни и даже тысячи метров.

На геологической карте показано, какие горные породы и какого возраста находятся в том или ином месте, в каком направлении они простираются и погружаются на глубину. На карте видно, что одни породы встречаются редко, а другие тянутся на десятки и сотни километров. Например, на карте указано, что в центральной части Главного Кавказского хребта залегают граниты. Много гранитов и на Урале, и в Тянь-Шане. О чем это говорит геологу-разведчику? Мы уже знаем, что в самих гранитах и в изверженных породах, похожих на граниты, можно встретить месторождения слюды, горного хрусталя, свинца, цинка, олова, вольфрама, золота, серебра, мышьяка, сурьмы и ртути. А в темноокрашенных изверженных породах — дунитах и перидотитах — могут концентрироваться хром, никель, платина, асбест. Совсем другие полезные ископаемые связаны с осадочными горными породами разного происхождения и возраста.

Геологические карты разных масштабов составлены на всю территорию Советского Союза. Кроме районов распространения различных горных пород на них выделяют складки, трещины и другие участки, в которых могут залегать руды, а также места находок рудных минералов. По этим данным намечают рудные районы и более крупные площади — металлогенические провинции, в которых установлены признаки определенных руд и могут быть найдены их месторождения. Кроме основных карт составляют специальные прогнозные геологические карты. На них наносят все, даже самые мелкие находки полезных ископаемых, а также различные косвенные данные, которые могут подсказать места скопления рудных богатств.

Анализируя прогнозную карту, геологи намечают наиболее перспективные для поисков руд районы, в которые направляются экспедиции. Геологическая карта — верный и надежный помощник геолога-поисковика. С геологической картой в руках он уверенно идет по маршруту, потому что знает, где можно встретить не только интересующие его породы, но и полезные ископаемые. Вот, например, как геологическая карта помогла в поисках алмазных месторождений в Сибири. Геологам было известно, что в Якутии встречаются такие же изверженные горные породы, как и алмазоносные породы Южной Африки — кимберлиты. Разведчики недр сделали вывод, что и в Якутии можно найти алмазы. Но где искать крохотные алмазы в непроходимой тайге? Задача казалась фантастической. И тут на помощь пришла геологическая карта. По ней установили, в каких районах тайги находятся породы, в которых или возле которых могут быть найдены алмазы. Геологи настойчиво искали алмазы в этих районах — и наконец, нашли их. Полезные ископаемые трудно искать не только в тайге, нелегки их поиски и в степи, где видны лишь ковыль да распаханная целина. А что под ними? Кто знает? Так выглядит степь и в Западном Казахстане, в районе г. Актюбинска. Теперь геологам известно, что здесь под степными землями залегает огромный массив ультраосновных пород. По редким балкам и логам, немногочисленным естественным обнажениям они выяснили, где находятся дуниты — разновидности ультраосновных пород, в которых обычно залегают месторождения хромитовых руд, установили и нанесли на карту границы и форму их массивов.

По карте геолог определяет, в каком месте вероятнее всего находится руда. Но и с картой в руках геологу-поисковику бывает трудно искать месторождения, если они полностью закрыты почвенным слоем, скрыты под таежной чащобой или толщей вод. Кроме того, далеко не в каждом обнаруженном массиве известняков залегают свинцово-цинковые руды или в ультраосновных породах — хромиты. На помощь приходят поисковые признаки, накопленные многими поколениями разведчиков недр или установленные наукой.

Отправляясь на поиск, геолог обращает внимание на все: на формы рельефа, на характер растительности, на изменение цвета почвы и на многое другое. Он должен хорошо знать признаки, помогающие отыскивать конкретное полезное ископаемое, которое, судя по геологической карте, должно быть в данном районе. Иногда одни минералы помогают найти месторождения других, более ценных, как это было в Якутии, где алмазы искали по сопутствующим им ярко-красным пиропам или гранатам. В районах многих рудных месторождений нередко изменяется окраска горных пород под воздействием горячих минерализованных растворов, которые циркулируют по трещинам в земной коре. Эти растворы одни минералы растворяют, а другие отлагают, и цвет породы изменяется. Многие рудные тела при выветривании также изменяют свои обычные серые, коричневые и другие малоприметные окраски. Так, сернистые руды железа, меди, свинца, цинка, мышьяка становятся ярко-желтого, красного, зеленого, синего цвета. Нередко химические соединения различных элементов приобретают один и тот же цвет. Поэтому для точного определения минерала геологи прибегают к химическому анализу. Например, найден кусок рыхлой породы, в которой виден какой-то красный порошок. Что это — минерал ртути, киноварь или окисленное железо? Они могут быть похожи по цвету. Определяя на глаз, можно ошибиться; правильный ответ дает химический анализ.

Поисковик знает, как важны даже незначительные находки рудных минералов. Ведь они указывают на возможную близость месторождений и могут подсказать, где нужно тщательнее проводить поиск. С особым вниманием поисковик относится к древним выработкам, в которых наши предки несколько столетий назад добывали руду. Здесь на глубине, куда они не могли проникнуть, или поблизости от старых штолен можно встретить новые месторождения руд. О местах их залегания порой говорят старые названия поселений, речек, логов, гор. В Средней Азии, например, в названия многих гор, логов и перевалов входит слово «кан», что значит руда. Бывали случаи, когда геологи в таких местах начинали поиски руд и находили их.

В поисках месторождений помогают даже животные. Первые якутские алмазы «помогла» найти лиса. Роя нору, она выбрасывала вместе с землей мелкие камешки. Среди них и оказался ярко-красный пироп, который образуется и залегает вместе с алмазом. Поэтому в местах, закрытых слоем почвы, геологи внимательно осматривают камешки, которые выбрасывают из своих нор суслики, лисы и другие животные. Выявлять поисковые признаки помогают различные геологические либо применяемые все в больших масштабах специальные геохимические и геофизические методы. Они основаны на изучении магнитных свойств горных пород, скорости прохождения сейсмических волн, электропроводности и других физических свойств, а также на знании структур, в которых скапливаются полезные ископаемые. Геофизические поисковые работы проводятся с помощью сложных приборов. На практике обычно сочетают все методы поисков, изменяя эти сочетания для различных пород и полезных ископаемых, а также в зависимости от географических условий района поисков.

Геологические методы поисков.

Представьте себе, что геологи ведут поиск в глухой, дремучей тайге Восточной Сибири. Здесь горные породы закрыты почвенным слоем и густой растительностью. Но дождь, снег, ветер и солнце постоянно и неутомимо разрушают горные породы, даже такие крепкие, как гранит. Вместе с горными породами разрушаются и залегающие в них руды. Кусочки руды сносятся в реку и перемещаются по ее дну на большие расстояния. Поэтому геолог при поисках руд просматривает камешки, которые лежат в русле или на берегу горной речки. Если он находит рудные обломки, то идет вверх по руслу реки — туда, откуда они принесены. Если эти обломки уже не встречаются в русле речки, то геолог продолжает маршрут по ее притокам, выясняя, в каком из них есть кусочки руды. Наконец, и в русле притока рудные обломки уже не попадаются. Значит, дальше надо искать на склонах гор, поднимающихся над руслом речки, на участке, где найдены последние рудные обломки.

Так по обломкам руды, встречающимся в руслах рек и ее притоках, геолог находит месторождение; этот метод поисков называют обломочно-речным. Он применяется в том случае, когда в русле речки и на склонах гор попадаются обломки в виде более или менее крупных кусочков. Если же зернышки руды, перемещаясь в русле речек, истираются и становятся не больше булавочной головки, то геолог использует шлиховой метод. Он берет пробу рыхлой породы из русла речки и в похожем на маленькое корыто лотке промывает ее водой до тех пор, пока все легкие минералы не будут смыты и на дне останутся только крупинки самых тяжелых минералов. Среди них могут быть золото, платина, минералы олова, вольфрама и других элементов. Такая работа называется промывкой шлихов.

Продвигаясь вверх по руслу речки и промывая шлихи, геолог постепенно приближается к месторождению полезных ископаемых. Оно иногда выходит на поверхность на небольшой площади, окруженной кустарниками и другой растительностью, и его можно не заметить. Однако рассеянные на большом расстоянии рудные обломки помогают геологу найти руду. По территории северных стран, таких, как Канада, Швеция, Норвегия, Финляндия, а также некоторых районов Советского Союза в ледниковый период с севера на юг передвигались большие массы льдов — ледники. Они надробили и переместили много обломков горных пород, окутали их и отложили на всем пути своего движения. В обломках этих пород — валунах — находят и включения руд, но искать месторождения по валунам нелегко.

Кто ездил поездом от Ленинграда до Мурманска и далее на запад, до самой границы, тот видел, что на всем пути разбросано огромное количество окатанных валунов. Все их осматривать невозможно, да нет и смысла. Но попутно обращать внимание на них следует. Может быть, в одном из валунов блеснет ярко-желтое зернышко золота или засверкают антрацитовым блеском минералы хрома, титана или других минералов. Геологи изучают пути движения древних, давно растаявших ледников, идут туда, откуда перемещались валуны с рудой, и находят рудные месторождения. Так, в Карелии геологи обнаружили серноколчеданные и молибденовое месторождения.

Тысячелетия бьются волны морского прибоя о каменные берега, разрушая их. Куски пород перетираются до мельчайших частичек и уносятся в море, а если в породе находятся крепкие тяжелые руды, то они дробятся, но оседают у берега и, накапливаясь, образуют месторождения. В морских россыпях могут быть минералы хрома, титана, олова, циркония и др. Иногда встречаются алмазные россыпи. Алмаз — самый твердый минерал, он мало истирается и разрушается в зоне прибоя. Чтобы обнаружить россыпь, геологи берут в прибрежной зоне через определенные расстояния пробы грунта. После лабораторных исследований они выясняют, в каких пробах есть ценные минералы и сколько их. Методы поисков, о которых здесь было рассказано, можно применять, если руда химически устойчива, имеет значительную прочность или если она заключена в кусках крепких пород. А что делать, если минералы мягкие и, как только попадают в бурную горную речку, сразу же растираются в порошок? Таких, например, длинных путешествий, какие проделывает золото, не выдерживают минералы меди, свинца, цинка, ртути, сурьмы. Они не только превращаются в порошок, но и частично окисляются и растворяются в воде. Понятно, что геологу тут поможет не шлиховой, а другой метод.

Геохимические и биогеохимические методы поисков.

После дождей и таяния снега часть воды проникает в глубь Земли. Если на своем пути вода проходит по трещинам рудного тела, она частично растворяет химические соединения меди, цинка, никеля, молибдена и других металлов, нередко вынося их на поверхность. Если сделать химический анализ такой воды, можно определить присутствие в ней тех или иных металлов и их концентрацию. Высокая концентрация вещества в растворе может означать, что источник находится вблизи месторождения полезного ископаемого.

Геохимический метод поиска помогает и в тех случаях, когда, кажется, что найти месторождение невозможно. Представьте себе безводные равнины Казахстана, где на поверхности нет никаких признаков руды. Здесь геологи проходят параллельными маршрутами и берут через 50, 100 или 200 м куски пород. Набирают образцов очень много и затем делают их химический анализ. Состав образцов определяют также более быстрым, но менее точным методом спектрального анализа, при этом исследуемый минерал растирают в порошок и сжигают в пламени вольтовой дуги особого прибора — спектрографа. Свет от пламени вольтовой дуги проходит через стеклянную призму и разлагается, образуя спектр. Далее световые лучи попадают на стеклянную пластинку и фотографируются на ней. В зависимости от того, в каком месте и какой ширины на пластинке получаются линии спектра, определяют, какие химические элементы и сколько их находится в исследуемой пробе. Так узнают, в каком месте в породах содержится больше металлов.

Геохимический метод поможет и в том случае, когда на глаз и даже в микроскоп рудные частицы не видны. Содержатся они в породе в очень малых количествах — обычно в тысячных долях процента. Ученые установили, что вокруг рудных месторождений в горных породах рассеяно рудное вещество, количество которого уменьшается по мере удаления от месторождений. Такое распределение рудного вещества вокруг месторождения называется ореолом рассеяния. Допустим, с помощью анализов удалось установить, что в породах всюду содержится 0,001% металла, а на одном каком-то участке его 0,002%. Естественно, руду нужно искать на участке с повышенным содержанием металла.

От глубоко залегающих месторождений угля, нефти и природных газов по трещинам к поверхности Земли поднимаются углеводородные газовые соединения, которые накапливаются в почвенном слое. Газы образуются и над месторождениями некоторых металлов. Например, над ртутными минералами концентрируются ртутные газы, а над урановыми рудами — газ радон. Месторождения как бы дышат, и следы их дыхания — газы — собираются в почве. Геологи специальными приборами откачивают воздух из почв и производят анализ пробы, определяя, есть ли здесь газы, каковы их состав и концентрация. Затем геологи наносят на карту места, где взяты пробы, содержание в них газов и выясняют, на какой территории в почвенном слое содержится газ. Это метод газовой съемки.

Корни многих трав и особенно корни деревьев глубоко проникают в почву, откуда высасывают воду. Растения впитывают воду вместе с растворенными в ней минеральными веществами. Поэтому геологи собирают травы, листья, кору деревьев, высушивают собранный материал, а потом сжигают его. Получается зола, в которой содержатся минеральные вещества. С помощью химических или других анализов узнают, какие вещества содержатся в золе и сколько их. Когда сделают все анализы (а их нужно очень много!), то выяснится, в каких местах растения получают с водой больше минеральных веществ и где под слоем почвы нужно искать руду.

Кроме того, некоторые растения предпочитают почву с определенными химическими элементами. Так, на Алтае и в Казахстане встречается растение качим патреца. Оказывается, оно растет на почвах, обогащенных медью. Для обогащенных цинком почв характерны растения «цинковые» фиалки. Два вида астрагала (травы и кустарники из семейства бобовых) и один вид лебеды растут на почвах, содержащих уран. И наоборот, определенные виды растений над месторождениями не растут, хотя в этом районе они и распространены. Например, в дубравах Заволжья над месторождениями серы нет деревьев. В Трансваале (Южная Африка) над платиноносными перидотитами растительность вообще отсутствует или встречаются только малорослые, как говорят ботаники, угнетенные, формы. Растения, по которым можно судить о повышенной концентрации каких-то веществ, называют индикаторами. Их изучением занимается индикационная геоботаника.

Геофизические методы поисков.

Кажется, что физика и геология довольно далекие друг от друга науки. Но если бы геологам не помогала физика, то не были бы открыты многие месторождения железа, нефти, меди и других полезных ископаемых. Молодая наука — геофизика — изучает физические свойства Земли и физические процессы, происходящие в ней. С помощью геофизических приборов невидимое становится видимым. Например, сердце человека нельзя увидеть простым глазом, а с помощью рентгеновского аппарата это сделать очень просто. Так же и в геологии: то, что под землей не увидит глаз, «увидят» сложные геофизические приборы. Эти приборы отмечают различие в магнитных, электрических и других свойствах горных пород и руд. Магнитометрический метод поисков. Вы знаете, что вокруг магнита всегда есть невидимое магнитное поле. Если стрелка компаса отклоняется от обычного положения, то можно предположить, что здесь в глубине Земли есть залежи железных руд, которые ее притягивают. И с какой бы стороны мы ни подходили с компасом, стрелка будет направляться на рудную залежь. Так же ведет себя и магнитная стрелка аэромагнитометра, установленного на самолете, пролетающем вблизи залежи.

Интересна история открытия магнитных железных руд в Казахстане летчиком М. Сургутановым. В один из рейсов он обнаружил, что компас перестал правильно показывать направление: магнитная стрелка начала «плясать». Сургутанов предположил, что это связано с магнитной аномалией. В следующие рейсы, пролетая над районом аномалии, он отмечал на карте места максимальных отклонений стрелки компаса. О своих наблюдениях летчик сообщил в местное геологическое управление, экспедиция которого заложила скважины и вскрыла на глубине нескольких десятков метров мощную залежь железных руд — Соколовское месторождение. Затем была вскрыта вторая залежь — Сарбайская.

По отклонению магнитной стрелки от обычного положения были найдены крупнейшие запасы железных руд в районе Курска и некоторых других местах. Если руды немного или она залегает на большой глубине, то обычная магнитная стрелка ее не «почувствует»; в таких случаях применяют другие, более тонкие и сложные физические приборы. Но сильными магнитными свойствами обладают только железные руды. Многочисленные полезные ископаемые немагнитны, и для их поисков метод магниторазведки непригоден.

Гравиметрический метод поисков. Этот метод получил название от латинского слова «гравитас» — тяжесть. Гравиметрия — наука, изучающая изменение ускорения силы тяжести в различных точках Земли. Сила тяготения действует на Земле всюду, но величина ее неодинакова. Чем тяжелее предмет, тем сильнее он к себе притягивает. В глубине Земли и в горах находятся породы и руды, которые сильно различаются по своей плотности. Например, кусок свинцовой руды в полтора-два раза тяжелее, чем вес такого же по объему куска гранита или мрамора. Следовательно, руда притягивает к себе сильнее, чем залегающая рядом с ней порода. А соль или гипс имеют значительно меньшую плотность, поэтому над залежами солей величина силы притяжения будет меньше. Можно искать месторождения по изменению величины силы притяжения. Для этого создан специальный прибор, который определяет силу тяготения. Его называют гравитационным вариометром. Он состоит из коромысла, подвешенного на тонкой кварцевой нити. На концах коромысла находятся два шарика — один закрепляется непосредственно на одном конце коромысла, а другой — на длинной нити. Когда прибор находится вблизи тяжелой массы, например рудной залежи, то шарик, подвешенный на нити, притягивается к залежи, поворачивает коромысло, а вместе с ним и кварцевую нить, на которой подвешено коромысло. Зная, в каком направлении и насколько повернется коромысло, можно определить, в каком месте находится залежь и велика ли она.

Следует заметить, что подобным путем измеряется не абсолютная величина ускорения силы тяжести, а только относительная — выясняется, насколько изменяются показания гравитационного вариометра в двух соседних пунктах. Перемещая прибор по поверхности земли и производя измерения в различных участках, можно с достаточной точностью определить положение и форму рудной залежи. Подземные залежи тяжелых руд и горных пород, обладающих повышенной плотностью, могут быть найдены и с помощью специального, очень чувствительного маятника, который вблизи тяжелых масс начинает качаться быстрее. Гравитационные вариометры, идею устройства которых предложил 200 лет назад М. В. Ломоносов, в наше время широко применяются при поисках руд. Гравиметрическим способом открыто уже много рудных залежей.

А что делать, если полезные ископаемые не тяжелее горных пород или руды так мало, что ее не может обнаружить гравитационный вариометр, и если руда немагнитная? Тогда геологи ищут месторождения с помощью электрического тока. Электрометрический метод поисков. Многие руды хорошо проводят электричество. Это их свойство используется при поисках месторождений. Там, где по соображениям геологов на глубине находится рудное тело, проводят разведку электрическим током. Для этого в землю забивают два железных кола, расположенных один от другого на расстоянии 30-50 м. От них идут провода к измерительному прибору. Электрический ток течет от батареи к одному из кольев, далее проходит через землю и доходит до другого колышка, а от него по проводу возвращается к прибору. Из физики мы знаем, что чем больше сопротивление вещества, тем меньше сила тока. Проводя исследования в разных местах и отмечая показания прибора, можно определить, что на одном из участков сила тока меньше, следовательно, здесь залегают граниты, мраморы, глины, пески, т. е. породы с большим сопротивлением, а на другом участке сила тока оказалась большей, поэтому возможно, что ток прошел через руду, сопротивление которой меньше. В этих местах можно вести поиски руды.

Если грунтовые воды с растворенными в них слабыми кислотами соприкасаются с рудой, то возникают естественные электрические токи. Измеряя силу этих токов в горных породах, окружающих рудную залежь, определяют положение залежи. Но есть руды, которые не проводят электричество, не обладают и магнитными свойствами. Как искать эти руды? И в этом случае геофизики помогают геологам. Сейсмометрический метод поисков. Солнечные лучи просвечивают воду насквозь. А можно ли «просветить» насквозь землю и получить отражение от пород, находящихся на различных глубинах? Оказывается, можно с помощью искусственных землетрясений. Этот способ основан на том, что сейсмические волны с разной скоростью проходят через породы различной плотности.

От места взрыва сейсмические волны идут через горные породы вглубь до тех пор, пока не встретят более плотные породы иного состава, при этом часть волн, преломившись, пойдет дальше вглубь, а часть отразится от границы этих пород и придет на поверхность земли. Возвратившиеся волны улавливаются приборами — сейсмографами. Геофизики определяют, сколько времени шли эти волны, а затем вычисляют, на какой глубине и от пород какой плотности они отразились. Позже на поверхность возвращаются волны, отразившиеся от более глубоких слоев. Определяют и глубину их проникновения. Так получают сейсмограмму — запись показаний сейсмографов. По ней узнают, на какой глубине залегают какие породы и лежат они горизонтально или образуют складки.

Сейсмометрический метод — практически основной метод поисковой геофизики. С его помощью открыты почти все новые месторождения нефти и некоторые месторождения других полезных ископаемых.

Радиометрический метод поисков. Для поисков радиоактивных руд применяют особый метод, потому что у этих руд есть присущие только им свойства: они постоянно излучают очень активные гамма-лучи. Ученые создали сложные приборы — радиометры, которые «чувствуют» удары этих частиц и дают о них сигналы: на приборах зажигаются лампочки, отклоняется стрелка или раздается звуковой сигнал.

Радиоактивные элементы, такие, как радий, торий, калий, могут присутствовать в рассеянном состоянии в некоторых породах, содержащих руду. Геологи с помощью приборов выявляют площади с повышенной радиоактивностью и места, где она не наблюдается; эти данные наносят на карту и определяют местоположение различных радиоактивных пород. Геологи, пролетая на самолете над районами поисков, с помощью приборов определили участки повышенной радиоактивности и находящиеся вместе с ними оловорудные месторождения.

В районах, где геологи-поисковики обнаружили существенные признаки полезных ископаемых, проводят поисково-разведочные работы. Сеть маршрутов сгущается, роют канавы, закладываются шурфы и другие разведочные горные выработки. Если поисково-разведочные работы подтвердили наличие в районе больших скоплений полезных ископаемых, начинается следующий этап работы — разведка. Поиски и разведка тесно связаны между собой, и один вид работ является по существу продолжением и дополнением другого.

Разведка необходима, чтобы выяснить, достаточно ли велики залежи полезного ископаемого для организации добычи. Нужно установить форму и размеры рудных тел, содержание в них полезных ископаемых и на какой глубине залегает то или иное рудное тело. Разведочные работы позволяют получить в большом количестве образцы руд или пробы из различных частей рудного тела. По ним геолог определяет, из каких полезных ископаемых состоит руда, имеются ли нежелательные примеси. Зная объем рудной залежи и содержание в ней металла, выявленного путем химического анализа, определяют запасы месторождений. Разведочные работы начинаются с составления подробной геологической карты месторождения. Затем проводятся горные работы и бурение разведочных скважин.

Если рудные тела находятся вблизи поверхности и закрыты лишь почвенным слоем, то роют на определенном расстоянии одна от другой канавы глубиной 1-2 м, но если рудная залежь закрыта наносами, мощность которых 5-10 и более метров, то копают похожие на колодцы шурфы. Стенки их укрепляют деревянными брусьями и досками, чтобы рыхлые породы не завалили выработку и людей. Шурфы располагаются в строгом порядке на определенном расстоянии один от другого, таким образом, чтобы все рудное тело было вскрыто.

Если рудные скопления расположены в горном хребте или в горе с крутыми склонами, то месторождение вскрывают горизонтальной горной выработкой — штольней (похожей на тоннель), которая проходит внутрь горы со стороны ее крутого склона до тех пор, пока не пересечет рудное тело. Затем из штольни через равные промежутки в рудном теле поперек его от одного конца до другого пробиваются другие выработки. В результате все месторождение оказывается пересеченным насквозь сетью подземных горных выработок. Благодаря этому выясняется форма рудного тела. В равнинной местности рудные тела могут залегать на глубине 100-200 и более метров. В этих случаях для добычи полезных ископаемых пробивают шахты. В них для спуска людей и подъема руды устраивают специальные лифты — клети. В шахтах на разных уровнях через определенные расстояния пробивают горизонтальные горные выработки в сторону рудного тела. От них, как и от штолен, примерно через равные промежутки проходят мелкие выработки, пересекающие насквозь рудное тело.

Для разведки рудных залежей широко применяется бурение скважин. Производится оно специальной трубой с алмазной коронкой, которая, вращаясь, высверливает твердую породу. В трубе остается столбик породы — керн. По нему узнают, какие породы залегают в глубине и где расположено рудное тело. Бурение колонковой трубой обычно производится на глубины в сотни, а иногда свыше 1000 м. При разведке нефтяных залежей приходится иногда бурить скважины глубиной свыше 3 км.

С помощью бурения можно быстро разведать рудную залежь. Но не всегда бывает достаточно тонкого рудного столбика (керна), чтобы уверенно судить о распространении и качестве руды. Горные работы дают значительно более полные сведения о месторождении. Часто скважины бурят возле известных месторождений, чтобы найти новые рудные тела. Как правило, на одном участке группируются несколько рудных тел. Не напрасно еще древние рудокопы говорили: «Ищи руду возле руды», т. е. новое рудное тело ищи возле уже найденного.

источник

Рассмотрев роль разнообразных геологических предпосылок при поисках полезных ископаемых, можно убедиться в том, что геологические условия в основном определяют характер, направление и пространственные границы поисков. Поскольку геологические условия выясняются при помощи геологической съемки, последняя является основой, на которой только и могут базироваться научно обоснованные поиски.

Понятно, что те или иные благоприятные предпосылки, указывающие на возможность нахождения полезного ископаемого, еще не дают окончательных оснований считать, что полезное ископаемое действительно находится в данном районе и, тем более, не указывают на точное местонахождение этого полезного ископаемого.

Для того, чтобы отыскать месторождение, геолог, руководствуясь предпосылками, дающими общее указание на район и условия, в которых могут находиться искомые месторождения, должен обнаружить непосредственные проявления минерализации или прямые признаки существования полезного ископаемого; например, повышенную концентрацию полезного химического элемента в закрывающих месторождение наносах, обломки полезного ископаемого, зону окисления или выщелачивания на выходе полезного ископаемого на поверхности.

Таким образом, главной целью поисков является обнаружение непосредственных проявлений минерализации или прямых признаков полезных ископаемых.

Методы поисков различны и выбор того или иного метода зависит от геологического строения и географических особенностей местности.

Как уже было указано выше, геологическая съемка является главным методом поисков, и все остальные методы только углубляют и расширяют его. Вообще же следует помнить, что на практике редко применяют только один метод поисков. Чаще применяется несколько методов совместно, причем выбираются наиболее подходящие для конкретных условий, что дает наилучший эффект.

Предварительные поиски ведутся на основе геологической съемки в масштабах 1:200 000, 1:100 000 и 1:50 000. Детальные поиски ведутся на основе геологической съемки в более крупных масштабах от 1:50 000 до 1:10 000.

Поисковое содержание геологической съемки заключается в осмотре геологом огромного количества обнажений (при детальной съемке и поисках — практически всех обнажений) в процессе пересечения маршрутами снимаемой площади. При этом, пользуясь геологическими предпосылками, геолог, производящий съемку и поиски, обращает особое внимание на те участки, где нахождение полезного ископаемого наиболее вероятно. В самых интересных участках обязательно создаются искусственные обнажения.

Высокоэффективным методом геологической съемки, служащей основой для поисков, является аэрогеологическая съемка. Аэрогеологическая съемка ведется в разнообразных масштабах, от 1:1 000 000 до 1:50 000. Она эффективна как в труднодоступных, пересеченных и затаеженных районах, так и на открытых площадях.

Использование аэрофотоосновы и аэровизуальное изучение снимаемых территорий с самолета в комплексе с наземной съемкой позволяют геологам, производящим съемку, получить всесторонние представления о геологическом строении снимаемых площадей. Геоморфологические особенности района, тектонические структуры, особенно разрывные, и системы трещиноватости находят отличное выражение на аэрофотооснове. Кроме того, общие черты строения и площади распространения пород различных типов также выявляются при аэрогеологических наблюдениях значительно более отчетливо, чем при наземных съемках. В ряде районов главные черты геологического строения коренных пород «просвечивают» на аэрофотоснимках через покров рыхлых отложений небольшой мощности: между тем при наземных исследованиях геолог на этих же площадях ничего не видит, кроме наносов.

На таблицах I и II приведены характерные аэрофотоснимки полупустынной низкогорной области, лишенней лесной растительности, масштаб снимков около 1:20 000. Фотография, приведенная на таблице I, показывает резко выраженное трансгрессивное несогласие между древней слоистой толщей, обнажающейся в нижней правой части поля, и молодой слоистой толщей, развитой в левой верхней части поля. Следует заметить, что так же будет выглядеть на аэрофотоснимке и тектонический контакт двух толщ, разделенных разрывом, поверхность которого почти параллельна слоистости одной из толщ. Окончательное разрешение вопроса о характере поверхности соприкосновения двух толщ в данном случае возможно только при наземном исследовании геологического строения контакта.

Фотография, приведенная на таблице II, изображает крупный сброс, проходящий с востока-юго-востока на запад-северо-запад и смещающий на несколько километров мощную слоистую толщу. Вдоль сброса происходит загибание слоев горных пород, образующих довольно большую складку тектонического волочения.

На таблице III приведен дешифрированный аэрофотоснимок горной области, покрытой лесом. Масштаб снимка около 1:25 000. На фотографии показаны наиболее отчетливые линии простирания осадочной толщи и крупный поперечный сброс (сдвиг), вдоль которого восточный блок смещен к югу. Следует обратить внимание на то, что сброс служит границей распространения различных типов растительности.

Аэрогеологическая съемка обычно состоит из четырех процессов: а) аэрофотографической съемки с дешифрированием; б) аэровизуальных наблюдений; в) аэромагнитной съемки и, наконец, г) наземной обобщающей съемки.

Дешифрирование представляет собой подготовительную операцию. На основании имеющихся неполных и несовершенных данных о геологическом строении и распространении различных пород в снимаемом районе геолог, изучая аэрофотоснимки, намечает на них вероятное направление контактов и главные тектонические структуры. Анализ геоморфологических данных в значительной мере повышает точность дешифрирования и будущей геологической карты.

Наиболее пригодным масштабом аэрофотоснимков (так называемых контактных отпечатков) для аэрогеологических съемок разных масштабов в сложных районах является масштаб 1:15 000, в простых районах 1:20 000—1:25 000. Снимки представляют собой стереопары, изучаемые при помощи стереоскопа.

При аэровизуальных наблюдениях растительный покров в степях обычно не мешает геологическому картированию с воздуха, а во многих случаях помогает ему. Выходы подземных вод, фиксируемые характерной растительностью, и обнаруженные с воздуха увлажненные участки способствуют выявлению тектонических структур.

Часто хорошо выявляются рудные, особенно кварцевые, жилы. Последние обычно крепче окружающих пород, хорошо выделяются в рельефе и прослеживаются по простиранию. Иногда рудные жилы выделяются своим бурым цветом среди окружающих измененных и осветленных пород.

В некоторых нефтеносных районах продуктивные горизонты имеют специфический цвет, что широко используется для их оконтуривания при аэровизуальных наблюдениях. Распределение солей в пустынях, фиксируемое на аэрофотоснимках, часто дает дополнительные сведения для геологического картирования.

Возможность одновременного осмотра громадных площадей как во время визуальных наблюдений в полетах, так и при изучении накидных монтажей и фотосхем, позволяет выделять многие тектонические структуры, трудно распознаваемые при обычной геологической съемке на поверхности земли.

С аэрогеологическими работами обычно совмещаются аэромагнитные съемки. Аэромагнитные съемки могут быть применены для прямых поисков железорудных месторождений. Они также дают возможность составить магнитную карту, по которой можно судить о распространении характерных комплексов пород и о крупных тектонических структурах на площадях затаеженных, закрытых покровом рыхлых отложений.

Наземная геологическая съемка как заключительная операция аэрогеологической съемки существенно облегчается и ускоряется по сравнению с обычной геологической съемкой. Построение маршрутов и их густота, благодаря предварительному аэрогеологическому анализу, приобретают большую целеустремленность. Время, высвобождаемое за счет трудоемкого при обычной геологической съемке процесса прослеживания на местности и вытягивания на карте контактов между породами, затрачивается на углубленное изучение взаимоотношений комплексов пород и на обстоятельное палеонтологическое обоснование выделенных свит.

Во время наземной геологической съемки производятся поиски месторождений полезных ископаемых. Проверяются зоны осветления, лимонитизации, выявившиеся при аэровизуальных наблюдениях. Изучаются угленосные и нефтеносные свиты, прослеженные при аэросъемочных работах из смежных районов. Широкое применение геоморфологического анализа при аэрогеологических работах определяется самим существом аэрофотосъемки, при которой на фотоснимках геологическое строение снятых площадей в большинстве случаев улавливается через рельеф.

Обломочный метод заключается в детальном осмотре долин рек, ручьев, оврагов и осыпей на склонах с целью обнаружения обломков (валунов) полезного ископаемого. По обнаруженным обломкам можно найти коренные выходы месторождений. Горные реки и овраги, пересекающие месторождения, сносят обломки полезного ископаемого вниз по течению. Разыскивая такие валуны и обломки стойких минералов полезного ископаемого и двигаясь вверх по реке или склону, поворачивая, если нужно, в боковые притоки и овраги, находят коренное месторождение (рис. 5).

В северных областях, которые в минувшую геологическую эпоху были покрыты ледниками, применяется специальный валунно-ледниковый метод поисков. Он заключается в том, что отыскивают валуны полезного ископаемого среди моренных отложений, и затем по следам движения древнего ледника, указывающим направление его перемещения, определяют путь, который прошел валун, оторванный ледником от коренного месторождения. Несколько валунов, найденных достаточно далеко друг от друга, иногда позволяют наметить веер рассеяния, сходящийся в том направлении, где находится коренное месторождение. Таким образом, ограничивается небольшая площадь, на которой возможно применить геофизические методы разведки, горные работы и бурение для отыскания месторождения, обычно скрытого под мощными ледниковыми отложениями.

Шлиховой метод основан на изучении мелкого песчано-глинистого материала, переносимого водными потоками в долинах рек, ручьев и на склонах гор, с целью нахождения зерен химически стойких минералов свинца, меди, вольфрама, олова, ртути, редких земель, а также золота и платины, принесенных с ближайших коренных месторождений. Пробу (образец) материала несколько раз взбалтывают с водой в ковше, излишек воды со взвешенными в ней глинистыми частицами и зернами минералов небольшого удельного веса сливают, а более тяжелые минералы, в том числе рудные, остаются на дне ковша. Этот остаток тяжелых минералов называется шлихом. Рудные минералы, найденные в шлихе, служат указанием на возможность нахождения коренного месторождения.

При большом содержании денного минерала в шлихе обломочные отложения, из которых взят шлих, могут представлять собой самостоятельное месторождение (россыпь).

При шлиховом, так же как при обломочном методе поисков, геолог передвигается против течения реки или вверх по склону и, исследуя от места к месту состав шлиха, стремится установить, с какого участка рудные минералы попадают в шлих. Очевидно, в шлихе, взятом выше этого участка, уже не будут встречаться искомые минералы и, таким образом, можно довольно точно ограничить площадь вероятного расположения коренного месторождения полезного ископаемого. Коренное месторождение не всегда выходит непосредственно на поверхность и может быть закрыто молодыми отложениями.

Шлиховые пробы берутся по долинам рек и ручьев через 100—200 м при крупномасштабной съемке и поисках и через 500 и даже 1000 м, если съемка мелкомасштабная. Пробу важно брать в таком месте, где можно ожидать максимальное скопление тяжелых минералов. Так как тяжелые минералы стремятся занять наиболее низкое положение в слое делювия или аллювия, то шлиховую пробу следует брать, по возможности, из самых глубоких частей рыхлых отложений. Для этого роют более или менее глубокие ямы или закопушки.

Особенно благоприятны для опробования такие места, где удается взять пробу из материала, непосредственно залегающего на коренных породах, т. е. на «плотике», как принято называть коренные породы в долинах рек. Если плотик расположен глубоко и недоступен, приходится ограничиваться взятием пробы из ям в речном аллювии, на косах (в их головной и выпуклых частях). В каждой речной долине следует отыскивать и другие участки, в которых можно встретить скопления тяжелых шлихов, и опробовать их. Такими участками могут являться места запруживания реки упавшими деревьями, большими каменными глыбами и т. п.

При взятии проб из притоков, впадающих в главную артерию, нужно помнить, что для того, чтобы проба действительно отражала состав шлиха притока, ее надо брать не в самом устье притока, а немного выше по течению, за пределами долины главной артерии.

Следует обращать внимание на встречаемые в долинах террасовые отложения, которые также должны быть опробованы. Пробы из террас не всегда помогают в поисках коренных месторождений, если обломочные отложения, образующие террасы, накапливались в весьма отдаленные времена. Рудные месторождения, давшие материал, отложившийся при образовании террас, в настоящее время могут уже полностью быть разрушены денудационными процессами, но шлиховое опробование террас позволяет отыскивать террасовые россыпи, которые сами по себе часто имеют большую ценность.

Шлиховые пробы из террасовых отложений берут послойно, через интервалы в 0,25—0,50 м по вертикали. Если терраса имеет доступный для геолога цоколь из коренных пород, то обязательно опробуют слой аллювия над этим цоколем. Обычно наиболее обогащенным в террасах, так же как и в современном аллювии и делювии, бывает приплотиковый слой, т. е. слой, непосредственно лежащий на цоколе.

Однако встречаются богатые слои и в более высоких частях разреза, особенно над всякого рода глинистыми прослойками, которые задерживали перемещение вниз тяжелых рудных минералов (над так называемым «ложным плотиком»).

Кроме шлихового опробования долинного аллювия, в ряде случаев практикуется взятие шлиховых проб из делювия и элювия на склонах гор для отыскания коренных рудных тел, перекрытых наносами. Особенно эффективным может оказаться площадное шлиховое опробование при поисках выходов мелких жил, незакономерно разбросанных по участку, закрытых сплошным плащом элювия и делювия и содержащих в своем составе золото, вольфрамит, шеелит, колумбит и касситерит. При поисках полиметаллических месторождений хорошие результаты дает шлиховое опробование склонов, покрытых не очень мощным делювием.

В качестве примера можно привести применение площадного шлихового опробования делювия и элювия на одном коренном месторождении касситерита, представленном двумя десятками небольших кварцево-полевошпатовых и пегматитовых жил, залегающих в гранитоидах на площади несколько менее 1 км2. Большая часть этой площади перекрыта делювиальными отложениями, достигающими мощности 3 м. Поиски новых жил в этих условиях целесообразно производить путем взятия шлиховых проб из закопушек, проходимых по сетке 15х15 м, с возможным сгущением вдвое в тех местах, где обнаружено повышенное содержание касситерита.

Документация шлиха заключается в точном фиксировании на карте и на этикетке места взятия пробы, геоморфологической характеристике места взятия (например, проба взята у плотика, в русле, на косе, в такой-то ее части, из террасовых отложений, в таком-то слое и т. п.). Описывается состав рыхлых отложений, из которых взят шлих: крупность и окатанность обломков по классам и примерные относительные количества обломков каждого класса. Например, обломки размером больше 1 см (т. е. класс более 1 см) составляют 30% от общего объема; обломки класса 1—0,1 см — 10% от общего объема и т. д. Указывается исходный объем промытой пробы, что служит материалом для пересчета количества шлиха и содержания рудных минералов на 1 м3 песков (или вообще речных отложений).

Металлометрическим называется метод поисков путем массового взятия небольших проб из не очень мощных делювиальных отложений, из элювия и из измененных коренных пород, по сетке густотой 10х20, 25х50 и 50х100 м, в зависимости от детальности поисков.

Металлометрический метод поисков, так же как шлиховой, основан на том явлении, что вокруг выхода месторождения на поверхность, даже если этот выход перекрыт делювием, создается ореол рассеяния полезного ископаемого за счет мелких обломков разрушающегося выхода или даже за счет химического выщелачивания этого полезного компонента поверхностными водами. Многие химические элементы впитываются растениями из почвы через корневую систему. Поэтому в некоторых случаях рекомендуется брать пробы не из делювия, а из золы растений, покрывающих склоны опробуемого участка.

Пробы анализируются спектроскопически полуколичественно и по данным анализов разделяются на классы по содержанию полезного компонента, например, по содержанию свинца. Точки опробования наносятся на топографический планшет с указанием класса содержания полезного компонента и соединяются линиями равных содержаний (изолиниями). Наметившиеся площади с концентрацией точек повышенного содержания полезного компонента подвергаются детальному изучению и опробованию с применением искусственных обнажений. Таким путем удается открывать месторождения, непосредственно не выходящие на поверхность.

Геофизические методы поисков месторождений полезных ископаемых основаны на том, что физические свойства тел полезных ископаемых обычно отличаются от физических свойств окружающих (вмещающих) пород. Например, полезное ископаемое может быть магнитным (руды магнитного железняка), или хорошо проводить электрический ток (сплошные колчеданные руды), или, окисляясь близ поверхности, само вызывать образование естественных электрических токов, по принципу образования тока в сухих и мокрых элементах. Большие скопления полезного ископаемого, имеющего высокий удельный вес, вызывают местное увеличение ускорения силы тяжести; наоборот, большие скопления легких масс, например, каменной соли, вызывают местное уменьшение ускорения силы тяжести. Некоторые тела полезных ископаемых изменяют скорость прохождения взрывных (сейсмических) волн или отражают эти волны.

Таким образом, в местах залегания тел полезного ископаемого возникают отклонения физических свойств от обычных нормальных свойств, присущих горным породам. Такие отклонения называются аномалиями.

Применяя соответствующие приборы, измеряющие магнитность, электропроводность, ускорение силы тяжести, скорость прохождения сейсмических волн и другие физические величины, геофизики выявляют аномалии, а по последним могут быть выявлены тела полезного ископаемого, вызвавшие аномалию. Для того, чтобы образовалась аномалия, выявляемая геофизическими приборами, не обязательно, чтобы тело полезного ископаемого выходило на поверхность земли. Тела, залегающие на небольшой глубине, перекрытые с поверхности наносами или пустыми породами, все же будут оказывать влияние или на магнитную стрелку, или на прохождение через землю электрического тока, или на приборы, измеряющие ускорение силы тяжести, и т. д. Следовательно, при помощи геофизических методов поисков могут быть открыты месторождения полезных ископаемых, тела которых не обнажаются на поверхности и потому не могут быть обнаружены другими методами поисков.

При помощи глубоких горных выработок или буровых скважин также можно обнаружить не выходящие на поверхность месторождения. Однако пришлось бы проводить очень много выработок или скважин, чтобы найти скрытое от глаз месторождение, точное местоположение которого неизвестно. Стоимость и продолжительность таких поисков была бы недопустимо большой. На выявление геофизических аномалий, даже на обширной площади, расходуется гораздо меньше средств. По линиям намеченных на местности аномалий проходят горные выработки и буровые скважины на ограниченных небольших участках, соответствующих аномалиям. Поиски, таким образом, проводятся значительно быстрее и обходятся дешевле. В этом заключается главное преимущество геофизических методов поисков.

Геофизические методы поисков, наряду с большими преимуществами перед другими методами, имеют также серьезные недостатки. Аномалии разного типа могут возникать среди горных пород не только в связи с залеганием в них тел полезных ископаемых, но также и по другим причинам. Например, проходящая в горных породах большая трещина, особенно заполненная грунтовой водой, также вызовет аномалию, так как она обычно более электропроводна, чем окружающие породы. Магнитными свойствами обладают не только руды магнитного железняка, но и безрудные жилы и массивы основных пород (габбро или диабазов), содержащие вкрапленность минерала пирротина и т. д. Поэтому необходимо во всех случаях расшифровывать возможные причины происхождения геофизических аномалий. Само собой разумеется, что разобраться в причинах образования тех или иных геофизических аномалий можно только зная хорошо геологическое строение местности. Поэтому геофизические методы поисков обычно дают положительный результат только при тесной увязке их с геологическим изучением разведуемого участка.

При поисках полезных ископаемых находят широкое применение следующие геофизические методы.

Гравиметрия — метод, основанный на измерении ускорения силы тяжести при помощи маятника или крутильных весов (вариометра). Маятниковая съемка находит применение, главным образом, для изучения погребенных геологических структур крупного масштаба. Вариометрические работы широко применяются для поисков тектонических благоприятных структур в районах нефтяных и газовых месторождений, соляных куполов, железорудных и хромитовых месторождений.

Магнитометрия — метод, основанный на измерении магнитного поля и его нарушений при помощи магнитометра и магнитных весов. Магнитометрия применяется при поисках железных руд. Особенно точные магнитные съемки (микромагнитометрия) выполняются магнитными весами типа вариометров. Магнитные съемки дают результаты при поисках марганцевых руд, магнитных красных и бурых железняков, погребенных россыпей золота, соляных куполов, оказывают большую помощь при геологическом картировании в закрытых и залесенных районах и оконтуривают массивы изверженных пород, крупные складчатые структуры и тектонические линии. В последнее время широкое применение получила аэромагнитная съемка, осуществляемая с самолета.

Электрометрия (электроразведка) базируется на нескольких, указанных ниже, методах измерения электрических и электромагнитных искусственных и естественных полей.

Метод эквипотенциальных линий позволяет использовать переменный ток низкой частоты, искусственно возбуждаемый в линейном электроде. Электрический ток проходит через землю и принимается на втором линейном электроде. Места смещения линий равного потенциала (эквипотенциальных линий) указывают аномалии. Метод дает хорошие результаты при поисках тел сплошных и густовкрапленных сульфидных руд при условии небольшой мощности наносов или пустых пород (обычно не более 20—25 м), преимущественно в районах с достаточно высокой влажностью почвы.

Метод интенсивности также позволяет использовать переменный ток низкой частоты. На исследуемом участке по хорошо изолированным проводам пропускают ток через два заземления. Возникает магнитное поле. Если породы неоднородны и в них заключено хорошо проводящее тело, часть токов, идущих по участку, сконцентрируется в проводнике и образует сильное магнитное поле. При измерениях магнитного поля в этом месте будет обнаружена аномалия.

Метод интенсивности более чувствителен, чем метод эквипотенциальных линий и, кроме того, вполне применим в сухих районах, где метод эквипотенциальных линий дает неудовлетворительные результаты. Методом интенсивности могут быть открыты не только сплошные сульфидные руды, но и вкрапленные, с количеством сульфидов не меньше 15%. Методом интенсивности обнаруживались на небольшой глубине (до 15 м) даже маломощные кварцевые жилы, мощностью около 0,5 м, в особенности если зальбанды их существенно изменены.

Метод сопротивления (электропрофилирование, электрозондирование) и его разновидность — комбинированное профилирование — основан на использовании постоянного тока, вводимого через электроды в землю, и на измерении сопротивления пород, через которые пропускается ток. Преимущество этого метода заключается в том, что положительные результаты получаются даже при небольшом отличии (1:10) электропроводности искомого тела от электропроводности окружающих пород.

Электропрофилирование осуществляется последовательным переносом всей установки вдоль заданного профиля, электрозондирование — последовательным разносом питающих электродов. Последний метод позволяет измерять сопротивление все более и более глубоко лежащих пород и, таким образом, определять глубину залегания пород с резко отличной электропроводностью. Этот метод широко применяется для определения глубины залегания коренных пород под мощными рыхлыми отложениями.

Кароттаж основан на измерении сопротивления пород прохождению электрического тока между двумя контактами изолированных проводов, опущенных в буровую скважину. Кароттаж угольных скважин дает блестящие результаты. Даже маломощные пласты угля, часто пропускаемые при документации керна, вполне отчетливо отбиваются кароттажем. Таким же образом хорошо определяются в скважинах контакты сульфидных рудных тел. При нефтяном бурении кароттажные диаграммы дают возможность выделять характерные слои пород, опорные стратиграфические пачки и увязывать их между соседними скважинами.

Метод заряженного тела позволяет использовать как переменный, так и постоянный ток. Этот метод основан на изменении градиента потенциала при введении тока через один из электродов в хорошо проводящее тело. Когда оба приемных электрода находятся над рудным телом, имеющим практически один и тот же потенциал, градиент потенциала между электродами равен нулю. При выходе установки на границу рудного тела вследствие резкого падения потенциала будет наблюдаться возрастание градиента потенциала. Таким образом на профилях-графиках градиента потенциала оконтуриваются границы заряженного рудного, тела, не выходящего на поверхность. Метод может применяться для оконтуривания сплошных руд, а также тел с вкрапленным, оруденением в случае удовлетворительной электрической связи между сульфидными вкрапленниками.

Метод естественного постоянного тока. Некоторые месторождения, особенно металлических руд в зоне окисления, представляют собой природные гальванические элементы. Вокруг них возникают естественные постоянные токи, достигающие поверхности земли, которые могут быть измерены. Таким образом, могут быть открыты аномалии и вызвавшие их месторождения.

Геохимия — наука об истории, распределении и перемещении химических элементов земли. Академик А.Е. Ферсман указывает, что многочисленные месторождения полезных ископаемых, которые мы видим на геологических картах, расположены не случайно. Законы геохимии связывают их между собой, размещают в строго определенных группировках, называемых геохимическими полями, дугами, поясами и зонами. Геохимия помогает геологу-поисковику разобраться в закономерностях распределения и совместного нахождения элементов и минералов в земной коре.

Геохимическая методика поисков комплексна; она имеет целью установление связи между фактами, характеризующими распределение, перемещение и сочетание химических элементов между собой.

Основной задачей изучения геохимии отдельных областей, районов или рудных полей является установление распределения химических элементов в данном геологическом комплексе и поведения этих элементов: концентрации, рассеяния, процессов миграции. В результате составляется геохимическая карта с указанием количественных соотношений между химическими элементами данного комплекса, и эти соотношения сравниваются с нормальной величиной средних кларков земной коры.

Отношение между имеющимся для данной территории кларком элемента и его средней величиной называется кларком концентрации. Определяя кларки концентрации для характерных элементов и нанося их на геологическую основу, мы получаем геохимическую карту распространения интересующих нас элементов, которая может в ряде случаев служить основой для поисков.

Часто установление повышенной концентрации того или иного элемента само по себе совершенно недостаточно для практических выводов. И.И. Гинзбург указывает, что обычно только характерные комплексы элементов дают наиболее надежные поисковые указания. Например, при поисках некоторых типов медноколчеданных месторождений обнаружение меди в почвах, перекрывающих коренные породы, еще недостаточный признак для заключения, что на глубине имеется месторождение такого типа. Ho присутствие ртути совместно с медью уже служит надежным признаком наличия медноколчеданного месторождения определенного типа.

Для нахождения коренных выходов полезного ископаемого, закрытого наносами, применяются расчистки, канавы, дудки и шурфы. Когда с помощью описанных ранее методов установлена площадь, на которой можно ожидать наличие коренных выходов, начинаются поиски с помощью искусственных обнажений. Последний метод является как бы завершающим, и это естественно, потому что он более трудоемок и относительно дороже других методов (кроме некоторых видов геофизических). Метод искусственных обнажений, как и многие геофизические методы, применяется не на всей площади поисков, а на наиболее перспективных участках после того, как последние выделены более простыми и дешевыми поисковыми методами .

Однако не следует забывать, что метод искусственных обнажений должен применяться, хотя и не так широко, как при поисках, при геологической съемке, начиная с масштаба 1:200 000 и крупнее.

источник

Источники:

http://naturae.ru/planeta-zemlya/mestorozhdeniya-poleznyh-iskopaemyh.html
http://revolution.allbest.ru/geology/00558265_0.html
http://studwood.ru/1209796/geografiya/mestorozhdeniya_poleznyh_iskopaemyh
http://fccland.ru/razvedka-mestorozhdeniy-poleznyh-iskopaemyh/3412-metody-poiskov-poleznyh-iskopaemyh.html