Методология комплексных космо-аэро- и наземных геофизических работ с целью крупно-масштабного геокартирования и поисков месторождений урана в условиях района Хоггар (Алжир) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 04.00.12, кандидат технических наук Кербали Мустафа

• Кербали Мустафа
• кандидат технических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кербали Мустафа

1

ГЛАВА I - Краткие сведения о районе и геологический обзор.

1.1. Краткие сведения о ахаггаре.

1.2 . Геологический изученность Хоггара.

1.3 . Геологические условие района работ (Тимгауин).

ГЛАВА II - Геофизическая изученность Ахаггара.

2.1. Аэрогеофизические работы.

2.2. Наземные геофизические работы.

2.3. Проведенные наземные структурно-геофизические работы.

ГЛАВА III - Геофизические признаки проявления урана, физические свойства, модели известных месторождении (Тимгауин, Абонкор,

Амал, Тинеф) и районирование в Ахаггаре территории.

3.1. Радиогеохимические признаки месторождений урана.

3.2. Косвенные радиогеохимические признаки.

3.3. Аэромагнитные признаки месторождений и рудопроявлений урана в Хоггаре.

3.4. Комплексная аэрогамма-спектрометрическая и аэромагнитная характеристика уранового оруденения Ахаггара.

3.5. Районирование территории.

3.6. Физические свойства и модели известных месторождений в Хоггаре (Тимгауин, Абонкор, Амал, Тинеф).

3.7. Модели физических полей и геолого-геофизические модели объектов.

ГЛАВА IV - Состояние аэрогеофизических методов, мировой опыт комлексирования геолого-геофизических работ на уран и методология прогнозирования и поисков месторождений урана.

4.1 - Состояние аэрогеофизических методов.

4.2- Мировой опыт в области комплексирования геофизических методов на уран.

4.3 - Методика аэропоисков.

4.4 - Методология прогнозирования и поисков месторождений урана.

ГЛАВА У - Требования к проведению аэрогеофизических работ и к технологии первичной обработки данных.

5.1. Проектирование и определение параметров аэрогамма-спектрометрической съемки.

5.2. Планирование и выбора параметров аэромагнитной съемки.

5.3. Бортовое аппаратурно-программное обеспечение.

5.4. Полевые работы.

5.5. Наземное аппаратно-программное обеспечение.

5.6. Первичная обработка и контроль качества полевых данных.

5.7. Временный полевой архив.

5.8. Приемка полевых материалов.

ГЛАВА VI - Обработка и интерпретация имеющихся (космических, аэро- и наземных) материалов.

6.1 - Аэрогеофизическая съемка (Аэро Сервис, 1970 г.) в Хоггаре.

6.2 - Обработка данных аэрогамма-спектрометрических съемок по методике АЭРОГЕОФИЗИКА.

6.3. Методика качественной обработки и интерпретации аэрогамма-спектрометрических данных.

6.4. Статистическая обработка данных аэрогамма-спектрометрическрой съемки.

6.5. Обработка аэромагнитных данных.

6.6. Новый способ обработки аэрогамма-спектрометрических данных для областей развития интрузивных комплексов.

6.7. Результаты обработки и интерпретации региональных гравиметрических данных.

6.8. Обработка космических снимков.

ГЛАВА VII - Обоснование и формирование комплекса (космических, аэро- и наземных метотдов поисков урана в условиях Ахаггаре).

7.1. Общие положения.

7.2. Экономические основы.

7.3. Обоснование аэрогеофизических поисков месторождений урана (масштабы 1:50 000 - 1:10 000).

7.4. Обоснование космических методов и инфракрасной съемки.

7.5. Формирование и описание комплекса геолого-геофизических работ при геологической съемке, поисках и разведке месторояедений уран.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ.

БЛАГОДАРНОСТЬ. ПИСОК ПРИЛОЖЕНИЕ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методология комплексных космо-аэро- и наземных геофизических работ с целью крупно-масштабного геокартирования и поисков месторождений урана в условиях района Хоггар (Алжир)»

Массив Ахаггар является самым древним структурным элементом Алжира, в пределах которого сосредоточен большой минерально-сырьевой потенциал, что и привлекает постоянно внимание исследователей. Однако, большинство вопросов, касающихся стратиграфии, тектоники, металлогении региона, остаются открытыми, что затрудняет проведение прогнозной оценки территории на поиски новых месторождений урана и планирование геологоразведочных работ.

Решение этих непростых проблем видится в комплексном изучении с привлечением современных методы аэрогеофизических исследований, как отдельных месторождений, так и массива в целом. Настоящая работа является первым шагом на пути выявления закономерностей размещения уранорудных месторождений Ахаггара, установления их генетических особенностей и поисково-оценочных критериев, исходя из результатов изучения месторождений Тимгауин и Тахаггарт и других рудопроявлений урана в Ахаггаре.

Актуальность работы определяется необходимостью обоснованного прогнозирования при поисках гидротермальных и осадочных месторождений урана в Хоггаре. Рациональное комплексирование аэрогеофизических, космических и наземных геофизических методов позволит: снизить затраты на решение этой проблемы; ослабить влияние неоднозначности решения обратной задачи; более уверенно опознать проявление оруденения в геофизических полях; выполнять наблюдения различными методами в одних и тех же точках пространства за счет использования комплексных аэрогеофизических станций; повысить достоверность геологических заключений о прогнозе размещения урановых руд, продуктивности отдельных структур и формаций, о пространственном положении, размерах, условиях и элементах залегания.

В основу выбора комплекса и основных элементов методики положены: стадийность исследований; петрофизическое изучение района (основанное на аэрогеофизических полях и физических свойствах горных пород и руд); районирование территории по геолого-геоморфологическим условиям; физико-геологическое моделирование рудного объекта и определение его основных геологических и геофизических элементов. Разнообразие поставленных геологических задач, используемых видов и комплексов геофизических исследований, а также требования к повышению их эффективности при поисках и поисково-оценочных работах обусловливают необходимость обоснования и обобщения достижений комплексирования геолого-геофизических методов, которые в настоящее время получают все большее развитие в Алжире особенно после внедрения аэрогеофизических методов в практику геологоразведочного процесса.

Разработка методологических основ применения аэрогеофизических методов в уранорудном районе Хоггар и обоснование новой, более эффективной методики применения комплекса аэрогеофизических методов для поисков и поисково-оценочных работ на урановое оруденение являются основной целью настоящей работы. В качестве фактических материалов и методов исследований были использованы аэрогеофизические данные 1:200000 масштаба (магнитометрии и гаммаспектрометрии), космические снимки (Ландсат и МЯК-инфракрасная) и вся имеющая наземная информация (электроразведочные, гравиметрические, сейсмические, геохимические, термические, геологические и гидрогеологические данные), 1:50 ООО масштаба.

Основными задачами исследования являются - 1) изучение геолого-геофизической изученности и условий района; 2) районирование территории по геолого-геоморфологическим условиям применения геофизических методов;

3) разработка стадийности проведения геофизических работ в районе работы в часности и в Ахаггаре в целом; 4) сбор, изучение и анализ данных о физических свойствах пород и руд уранорудных формаций и их доизучение и петрофизическое картирование рудоперспективной площади района; 5) формирование петрофизической модели и физико-геологическое моделирование рудного поля Тимгауин и Тахаггарт; 6) разработка поисково-картировочных и поисково-оценочных комплексов геофизических работ для условий исследуемого района; 7) составление рабочего документа, описывающего методологию аэрогеофизических съемок в соответствии с мировыми стантартами, которая будет служить на первом этапе как руководство для нашей аэропартии.

Научная новизна работы заключается в разработке оптимального комплекса аэрогеофизических, космических и наземных методов поисков месторождений урана в условиях Ахаггарского массива в Алжире. При этом сделана попытка достичь экономичности, экспресности и эффективности поисков. Переобработка аэрогеофизических данных 70-ых годов позволила получить новые сведения о распространении радиоактивных аномалий в пределах массива. В ходе обработки аэрогамма-спектрометрических данных были разработаны новые методы и приемы обработки, так как существующие неприменимы из-за отсутствия коэффициентов аэрогамма-спектрометра. Среди них укажем:

1) Метод для выделения и усиления аномалии урана при совместной обработке трех спектрометрических каналов (II, ТЬ, К).

1) Метод для выделения и усиления аномалии урана при совместной обработке трех спектрометрических каналов (II, ТЬ, К).

2) Метод для нахождения коэффициентов чувствительности гамма-спектрометрической аппаратуры.

3) Метод для оценки взаймнокорреляции между радиоэлементами в разных направлениях.

В тезис также изучены следующие вопросы:

1) Построены модели самых распространенных урановых объектов в регионе.

2) Обоснована приемлемость выполнения ИК-съемки и терморазведки, для целей поисков.

Практическая значимость работы заключается в экономии свыше пять миллионов долларов поскольку данные аэросъемки Аэросервиса считались потерянными из-за отсутствия аппаратурных коэффициентов чувствительности.

Впервые в Алжире предлагается комплекс методов и стадийность работы для поисков уранового сырья в Аххагаре. В конечном итоге настоящая работа может служить как методическое пособие для молодых сотрудников наших аэрогеофизических партий. Поэтому, в данной работе мы постарались изложить основные методологические и практические приемы выполнения аэрогеофизических работ с внесением самых современных достижений в этой области.

Личный вклад автора: наземные работы (гравиметрия, магниторазведка, электроразведка, гамма-спектрометрия и петрофизические исследования) были спроектированы автором и лично выполнены некоторые из них. Весь процесс обработки аэро- наземных и космических данных выполнен автором в СО МЕИ А, ГНПП "АЭРОГЕОФИЗИКА" и МГГА.

В объем работы входят (142) напечатанных страниц текста, (10) таблиц, (40) рисунка и (10) приложений.

Апробация: в ходе работы опубликованы (5) статьи и написаны (2) реферата; получено свидетельство об успешном выполнении стажировки по вертолетной съемке в Канаде.

Заключение диссертации по теме «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых», Кербали Мустафа

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Проблема использования аэрогеофизических данных при прогнозировании месторождений урана заслуживает дальнейшего развития и совершенствования. Нуждаются в углубленном изучении вопросы минералого-геохимического обоснования закономерностей связи полей повышенной радиоактивности с урановым оруденением. Необходимо совершенствовать методы выявления слабых аномалий и комплексной интерпретации аэрогеофизических данных. Составлять банк аэрогеофизических данных для отделенных геологических областей и регионов и тщательно изучать и обобщать местные признаки перспективности.

Аэрогеофизические признаки месторождений урана должны постоянно дополняться, пересматриваться и совершенствоваться. По нашему мнению комплексирование аэрометодов (геофизических, геохимических и фотометрических) будет играть решающую роль при поисках урана в Алжире. Использование аэрогеофизических материалов для целей прогноза позволит не только повысить эффективность поисков выходящих на поверхность месторождений урана, но и наметить пути обнаружения скрытых и глубокозалегающих урановых руд. Успешное решение прогнозных задач будет зависеть от того, насколько глубоко будут познаны закономерные связи урановых месторождений с их прямыми косвенными радиогеохимическими и структурными признаками, насколько полно и оперативно будет извлекаться полезная информация из большего объема фактических материалов и, наконец, насколько значительны будут объемы наземных и буровых работ, проводимых для подтверждения прогнозов. Высокий научный уровень исследований, передовая техническая оснащенность работ и успешное внедрение научных разработок в производство повысят эффективность использования аэрогеофизических данных для прогнозирования месторождений урана.

При выполнении данной работы были решены поставленные задачи; итак, в ходе обработки аэрогеофизических материалов было разработаны:

- новая методика пере-обработки данных аэро-съемки (Аэро Сервис, 1970-1974), которые считались как бракованные и потерянные, особенно аэрогамма-спектрометрические данные (гл.УШ). В результате пере-интерпретации был выявлен ряд новых аномальных зон в Хоггаре, (рис.34), построена структуро-прогнозная карта района Тимгуин (рис.24);

- новый способ выявления слобопроявленных аэрогамма-спектрометрических аномалий, который основан на нормализации урана и тория к калию и расчете коэффициента разностей относительных девиаций в процентах (см. рис.31, гл.У1).

Также были разработаны физико-геологические модели основных типов рудных полей и месторождений района работы (см. гл. III).

В работе было осуществлено моделирование тепловых полей, доказано существование тепловых эффектов урановых месторождений (см. рис. 36-40, гл. VII) и обоснована возможность применения инфракрасной съемки и терморазведки при поисках месторождений радиоактивных элементов.

Разработан комплекс аэрогеофизических и космических методов поисков месторождений урана в пределах Хоггаре (см. таб. 9-12), в сочетании с минимально необходимыми геологическими работами, при этом достигнуто повышение эффективности, экспрессности и экономичности поисковых работ. В предложенный комплекс впервые в практике поисков месторождений урана включены аэроинфракрасная и аэрогравиметрическая съемки. Предложена схема комплексной обработки космических и аэрогеофизических данных, которая позволяет достигнуть ожидаемых результатов.

Рекомендуется сокращенная стадийность исследований (региональное изучение, поисково-картировочная, поисково-оценочная и разведочная стадии), которая учитывает возможности национальных геологических компаний.

В работе изложена методология и требования к проведению аэрогеофизических работ, приведены приемы обработки данных аэросъемок с целью создания в будущем предварительного рабочего документа (руководство) для Алжирских молодых инженеров, которые принимают участие в аэрогеофизическом проекте СОМЕМА-1АЕА.

БЛАГОДАРНОСТЬ.

Автор выражает искреннюю благодарность руководителю, профессору В.В. Бродовому за его одобрение и критический просмотр работы и всем профессорам МГГА за ценные советы и доброе отношения. Автор также выражает благодарность сотрудникам АЕРОГЕОФИЗИКИ П. С. Бабаянц и МГГА Булатов Б. С., которые оказали мне поддержку и создали вокруг меня братскую атмосферу, за это я им выражаю искреннюю благодарность.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кербали Мустафа, 2000 год

1. Александровская Г.В. Состояние аэрогеофизических методов по материалам зарубежной печати. В кн.: Вопросы разведочной геофизики. Вып. 2. JI. Недра. 1962.

2. Аэроэлектроразведка. Инструкция по электроразведке. JI. Недра. 1978.

3. Аэрогеофизические методы поисков месторождений редких элементов. Геология месторождений редких элементов. М. Госгеолтехиздат. 1963.

4. Аэромагнитная съемка. Инструкция помагниторазведке. J1. Недра. 1981.

5. Барышникова H.A. Аэроэлектроразведка методом длинного кабеля (интерпретация и применение) В кн. Аэрометоды геологических исследовании. JI. Недра. 1971.

6. Бедокуров Е. (Отчет о результатах геолого-поисковых работ и оценка перспектив металлоносности Ахаггара 1969 1971). Алжир. 1971.

7. Белав В. П. И др. Граниты Таурирт а Алжирской Сахаре Изв. АНССР, 1991 №10.

8. Боровко H.H. Алгоритм «Tay» для распознавания при малом объеме эталонной выборки. В кн.: Методы разведочной геофизики. Вып. 15. J1. Недра. 1972.

9. Боровко H.H. Статистический анализ пространственных геологических закономерностей. J1. Недра. 1971.

10. Бойцов. В. Е. Геология месторождений урана. М. Недра. 1989.

11. Бродовой В. В. (Геофизические методы разведки рудных месторождений). М. Недра. 1990.

12. Бродовой В. В. (Геофизические исследования в рудных провинциях). М. Недра. 1984.

13. Бродовой В. В. (Тенденции научно-технического развития рудной геофизики на современном этапе). Изв. вузов. Геология и разведка № 4. 1993.

14. Бродовой В. В., Бродовой А. В. (Аэрогеофизические исследования, опыт и перспективы). 1998 г. Геофизика № 2.

15. Бродовой В. В., Киселев М. И., Комаров В. А., Матвеев А. И. Жаворонкин И. А. (Разведочная геофизика в США), Обзор ВИЭМС. Региональная разведочная и промысловая геофизика. 1977.

16. Буадзе В., Настич Н., Огиенко Б. Краткий анализ результатов полевых геологических работ, выполненных вХоггаре 1980 1981, отчет 1981.

17. Буадзе В., Синчук Ю. Предварительный анализ результатов полевых геологических работ, проведенных в Хоггаре 1979-1980. Отчет 1980.18,19,20,21,22,23,24,25.26,27.28,29,30.