Институт геологии и нефтегазового дела

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Томский политехнический университет

Институт геологии и нефтегазового дела

 

Кафедра: Геофизики

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

  по Гравиразведке

«Применение наземных гравиметрических работ на месторождении Озерное»

 

 

                                                                                                                        Выполнил: ст.гр. 2А270

                                                                                                                       Тимченко С.А.

 

                                                                                                                        Проверил:

                                                                                                                        Гаврилов М.Н.

 

 

Томск 2009

 

Целевое геологическое задание________________________________________3

Введение __________________________________________________________ 4                                                                                                                                  

1.0 Общие сведения о районе работ_____________________________5                                   

1.1. Физико-географический очерк _____________________________________4                                                                             

1.2. Геологическое строение района _____________________________________5

1.2.2. Стратиграфия___________________________________________________6

1.2.1. Тектоника­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­______________________________________________________8

1.2.3. Магнетизм______________________________________________________8

1.2.4. Полезные ископаемые____________________________________________8

1.3 Физические свойства пород и руд ____________________________________9                                                             

2.0. Методика и техника работ_________________________________________10

2.2Модель колчеданно-полиметаллических месторождений________________11                                         

2.3. Методика и техника полевых гравиметрических работ__________________11                         

2.4. Методика топо-геодезического обеспечения гравиметрических работ_____15

2.5. Камеральная обработка материалов__________________________________16                                                          

2.6Геологическая интерпретация гравитационного поля­­­­­­­­­­­­­____________________19                       

      Заключение­­­­­­­­­____________________________________________________20 

      Список литературы______________________________________________21                

Целевое геологическое задание.

Применение наземных гравиметрических работ на месторождении Озерное(колчеданное полиметаллическое) с целью поисков рудных тел, аппроксимирующимися горизонтальными пластами.

σ_р.т.=3.14 г/см³ плотность рудного тела

σ_вм =2,0 г/см ³ плотность вмещающих пород

S=50 км² площадь участка

L= 10000 м

Ширина = 5000 м

Глубина=1300 м

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

Курсовой проект по гравиразведке является итоговой работой по первой части курса «Гравиразведка».

 Гравиметрической съемкой называется совокупность гравиметрических наблюдений и определения координат и высот пунктов наблюдений. В данном проекте будет рассмотрена наземная гравиметрическая съемка.

В данном курсов проекте рассмотрены месторождения железа. В ходе выполнения курсовой работы был составлен физико-географический очерк района,                                                                   описана геолого-географическая изученность и геологическое строение района, включающее стратиграфию, тектоника, магнетизм, полезные ископаемые, а также физические свойства пород и руд.        

Цель курсового проекта:

- описать физико-географические особенности района с целью определения продолжительности полевого сезона и категории трудности района по видам работ;

- привести основные сведения о геологии и полезных ископаемых района;

- по физическим свойствам горных пород и руд сделать вывод, где ожидаются плотностные границы и неоднородности;

- построить график аномалии силы тяжести;

- рассчитать все среднеквадратические погрешности из этих расчетов определить, соответствующий инструкции масштаб отчетной схемы и выбрать наиболее перспективный участок проведения съемки.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАЙОНЕ РАБОТ

Стратиграфия

Колчеданно-полиметаллическое оруденение Озерного месторождения локализовано в одноименной синклинальной структуре. Вулканогенно-осадочные образования Озерной синклинали отнесены к нижнекембрийской олдындинской свите, которая по литологическому составу и остаткам фауны, согласно Э. Дистанову, К. Ковалеву и Р. Тарасовой (1972), разделена на верхнюю и нижнюю подсвиты (рис. 2.1.). Для нижней подсвиты характерно преобладание туфогенных и туффитовых отложений с подчиненным положением карбонатных пород. Верхняя подсвита — вулканогенно-осадочная, при значительной роли карбонатных отложений, содержащих остатки археоциат и водорослей. В каж­дой из подсвит, обособляются по две пачки, в основу выделения которых поло­жены черты отчетливой ритмичности осадконакопления, связанной с пульси­рующим характером вулканической деятельности и тектонической активности.

Нижние части пачек сложены преимущественно туфами и лавами андезито-дацитового и дацитового состава, верхние — туффитами, туфами и извест­няками. Общее количество излившихся пород в разрезе олдындинской свиты незначительно, и они представлены потоками лав преимущественно дацитового состава мощностью до нескольких десятков метров, переслаивающимися с туфогенными образованиями в низах озерной пачки верхней подсвиты. Преобла­дающую часть разреза слагают туфогенно-карбонатные осадки (известковистые туффиты) с различным соотношением туфогенного андезито-дацитового и да­цитового, карбонатного и терригенно-пелитового материала. Существенную роль в разрезе играют рифогенные известняки и известняковые брекчии с туфогенно- карбонатным цементом, возникшие за счет их разрушения. Весь разрез в большей или меньшей степени насыщен тонкодисперсными сульфидами, пре­имущественно пиритом с глобулярным строением, концентрация которых увеличивается в рудоносных горизонтах.

Рис.2.1.

В основной рудоносной озерной пачке пород в пределах месторождения условно выделяются два продуктивных горизонта — первый (нижний) и второй (верхний). В строении нижнего продуктивного горизонта в поперечном сече­нии Озерной синклинали четко выделяются две части. В ядре и юго-восточном крыле ее разрез горизонта представлен известняковыми брекчиями с обломками красных яшмовидных пород и остовами рифовых известняковых построек. В юго-восточном крыле складки эти породы почти полностью сидеритизированы. В северо-западном крыле синклинали горизонт сложен известняками, их брекчиями и туфогравелитами, туфами, туффитами, а также слоистыми и брекчиевидными рудами, в большинстве случаев закономерно сменяющими друг друга с образованием довольно четких седиментационных ритмов. Мощность основной продуктивной толщи колеблется от 140 до 230 м; мощность отложе­ний олдындинской свиты 1500 м.

1.3.2. Тектоника

Озерное месторождение приурочено к крупному останцу вулканогенно-оса-дочных отложений нижнего кембрия в поле развития раннепалеозойских гра-нитоидов витимканского комплекса. Нижнекембрийские отложения смяты в крутые складки северо-восточного простирания, осложненные серией разрыв­ных нарушений субширотного и северо-восточного направлений.

Основные складчатые и разрывные структуры рудного поля характери­зуются длительным развитием, включающим этап конседиментационных суб­вулканических подвижек, этап раннекаледонской складчатости и более поздние преимущественно блоковые движения. Озерная синклиналь северо-восточ­ного простирания разбита разрывными нарушениями (Центральным и Юго-За­падным разломами) на три тектонических блока: северо-восточный, централь­ный и юго-западный. Синклиналь представляет собой асимметричную линей­ную складку с отчетливо ундулирующим шарниром. На северо-востоке место­рождения синклиналь оканчивается центроклинальным замыканием пластов первого продуктивного горизонта озерной пачки. К юго-западу она плавно погружается, образуя локальные поперечные перегибы. Углы падения крыльев складки и форма замка в различных поперечных сечениях существенно варьи­руют

1.3.3. Магнетизм

Среди интрузивных образований, прорывающих вулканогенно-осадочные отложения рудного поля, выделяются три магматических комплекса:

1) субвулканических интрузий комагматов нижнекембрийских вулкано­генных образований, которые представлены автомагматическими брекчиями риолит-дацитового состава, дацитовыми порфирами, диабазами и диабазовыми порфиритами, кварцевыми диабазами и кварцевыми диабазовыми порфиритами;

2) трахидацитовых кварцевых порфиров и граносиенит-порфиров услов­но пермо-триасового возраста;

3) триасово-юрских щелочных    базальтоидов — долеритов и трахидо-леритов.

1.3.4. Полезные ископаемые

 

В контуре колчеданного рудного тела выделяются:

1) пирротиновый (халькопирит-пирит-пирротиновый), 2) халькопирит-пиритовый, 3) сидерит-пиритовый, 4) пиритовый и 5) сфалерит-пиритовый минеральные типы руд.

Их размещение показано на рис. Переход от узкой халькопирит-пиритовой зоны к пирротиновым рудам постепенный, а между пирротиновыми и вышележащими пиритовыми рудами контакт резкий, на их границе залегает узкая зона пиритовых руд с обломками пирротина и продуктов его окисления. Сами пиритовые руды в плане образуют неправильный овал, окружающий пирит-сидеритовую зону. Незначительно распространенные сфалерит-пиритовые руды тяготеют к верхней периферической части рудного тела.
Кроме основных минералов — пирита (55—60%, до 95% рудной массы в пиритовых рудах) и пирротина (25%) рудные минералы представлены халькопиритом, арсенопиритом, сфалеритом, магнетитом и марказитом, с которыми ассоциируются редкие минералы: галенит, блеклая руда, ильменит, рутил, гематит, кобальтин, кубанит, маккйнавит, калаверит, сильванит, алтаит, гессит. Нерудные минералы представлены хлоритом, кварцем, серицитом и карбонатами.

 

 1.4 Физические свойства пород и руд

 2 МЕТОДИКА И ТЕХНИКА РАБОТ

Полевые измерения

Полевые измерения проводятся рейсами. Рейс - совокупность последовательных измерений на опорных и ря­довых пунктах, объединенная непрерывной кривой смещения нуль-пункта. Измерения в рейсе выполняют одним или группой гравиметров. Часть рейса между последовательными наблюдениями в опорных пунктах, в промежутке между которыми смещение нуль-пункта гравиметра принимается линейным, называется звеном рейса. Иногда звено включает наблюдения на трех опорных пунктах, при этом наблюдение на промежуточном опорном пункте используется для контроля за линейностью нуль-пункта. При до­статочной стабильности нуль-пункта может приниматься общий линейный нуль-пункт для всего рейса. В этом случае, а также при учете нелинейного смещения нуль-пункта гравиметров звенья рей­сов не выделяются.

Погрешности измерения могут быть систематическими, полу­систематическими и случайными.

Систематическими называют погрешности, имеющие закономерный характер и являющиеся общими для всей съемки. Например, при проведении съемки одним гравиметром неправиль­ное определение цены деления прибора приведет к систематическому, закономерному отклонению измеренных значений силы тя­жести от истинных. Систематические погрешности не могут быть обнаружены по данным съемки без привлечения дополнительной информации. Возможное влияние систематических погрешностей должно быть изучено заранее и исключено из измерений.

Полусистематическими называют погрешности, являющиеся систематическими для конкретного прибора, рейса, оператора и т. п., но изменяющиеся случайным образом для раз­личных приборов, рейсов, операторов и т. п. Полусистематические погрешности аппаратуры возникают вследствие конструктивных и технологических особенностей различных приборов, погрешно­стей определения их цен деления (линейной и нелинейной состав­ляющих). Полусистематические погрешности рейсов обнаруживают при сопоставлении результатов наблюдений на одних и тех же точ­ках в разных рейсах, они проявляются в различии уровней рейсов, наличии «профильных» аномалий. Влияние полусистема­тических погрешностей ослабляется применением соответствующей методики съемки — проведением независимых измерений, т. е. измерений, выполненных различными гравиметрами, различными операторами, в разное время. Не являются независимыми измере­ния, выполненные:

1) одним оператором с двумя и более гравиметрами;

2) при одном и том же температурном режиме гравиметров;

3) в двух смежных звеньях рейса, имеющих общее наблюдение на смежном опорном пункте;

4) одним и тем же гравиметром;

5) на одном и том же опорном пункте, разделенные небольшим промежутком времени вследствие изменения режима работы при­бора.

Случайными называются погрешности, имеющие слу­чайный характер. Их влияние ослабляют проведением многократ­ных измерений и статистической обработкой результатов наблюде­ний.

Опорная сеть

Опорная сеть предназначена для приведения съемок к единому общегосударственному уровню, учета и контроля смещения нуль-пункта гравиметров в рядовых рейсах. Опорная сеть состоит из государственной гравиметрической сети I, II, III классов, создаваемой специальными организациями, и полевой сети.

Полевую опорную сеть привязывают к государственной грави­метрической сети. Данная опорная сеть представлена в виде двух опорных пунктов, увязанных между собой двумя приборорейсами и увязаны с опорным гравиметрическим пунктом I, II класса. Рядовая съемка будет производиться методикой последовательных единичных измерений по маршруту ОП – контроль – рядовая съемка – контроль. То есть каждый день съемку необходимо начинать с опорного пункта и заканчивать на нем (поправка за сползание нуль-пункта).

Размер участка работ составляет 22 8 км. Находим расстояние между профилями, в соответствии с масштабом, 50 м, между пикетами 25 м.

Погрешность гравиметра CG-5 Autоgrav, которым производится съемка, равна 0.015.

 

 

      2.4 Методика топогеодезического обеспечения гравиметрических работ

Топографо-геодезические работы при наземных гравитационных съемках включают в себя:

1) разбивку профилей и пунктов наблюдений с гравиметрами;

2) определение координат и высот пунктов наблюдений;

3) нивелировку поверхности вокруг пункта наблюдений для учета влияния рельефа местности;

4) закрепление пунктов наблюдений на местности;

5) составление геодезической основы для гравиметрической карты;

6) технический контроль и оценку точности гравиметрических работ.

План прохождения всех точек каркасной, заполняющей и рядовой сети представлен на схеме проектных гравиметрических пунктов. Разбивка каркасной сети от исходного пункта будет производиться на машине. Разбивка заполняющей и рядовой сети будет производиться в пешем порядке.

Пункты опорной гравиметрической сети закрепляются в соответствии с требованиями инструкции по геодезическим работам при геофизических съемках. Рядовой пункт закрепляется деревянным колышком или надписью на постоянном предмете местности с сохранением этого обозначения в продолжение всего полевого сезона для возможных контрольных измерений. Для определения координат пунктов наблюдений использовать автоматические топопривязчики.

Текущий контроль осуществляется начальником партии, техническим руководителем или другим уполномоченным лицом по окончании каждого рейса (дня) и состоит в приемке полевого материала. Результаты проверки, текущая приемка полевых материалов записываются в регистрационном журнале. Приемка полевых материалов проводится периодически в процессе полевых работ и по окончании их специальной комиссией, назначенной руководством предприятия. Оценка полевых материалов (раздельно гравиметрических и геодезических) дается по трехбалльной системе.

Первичная обработка данных

Поскольку гравиметрами измеряются не полные значения ускорения силы тяжести, а его приращения, наблюдения с гравиметром всегда начинаются на опорных пунктах, где полные значения силы тяжести определяются заранее с повышенной точностью.

Зная полное значение силы тяжести на опорном пункте (так называемое “жесткое” значение –g_ОП1) и, взяв отсчет на этом пункте (n_оп), а затем на пунктах рядовой съёмки (n₁; n₂; n₃…n_i и т.д.), приращения силы тяжести на каждом из рядовых пунктов относительно опорного можно определить, как

Dg₁= c (n₁-n_оп1),

Dg₂= c (n₂-n_оп1),

………………,

Dg_i= c(n_i-n_оп1)

где С – цена деления гравиметра. Алгебраически суммируя приращения на каждом пункте с жестким значением, получают полные значения силы тяжести на каждом рядовом пункте:

g₁ = g_on1 + Dg₁,

g₂ = g_on1 + Dg₂,

…..……………..,

g_l = g_on1 + Dg_i,

Однако полученные значения g_i будут определены с ошибкой, поскольку гравиметр обладает сползанием нуль-пункта. Для учета этой ошибки каждое звено рейса (маршрута) должно не только начинаться, но и заканчиваться на опорном пункте, причем не обязательно на том же, так как полные (абсолютные) значения силы тяжести известны на каждом из опорных пунктов. При этом надо выполнять обязательное условие – промежуток времени между отсчетами на опорных пунктах (или говорят: длительность звена рейса) должен быть не больше времени рабочего режима гравиметра, которое определяют опытным путем перед началом работы. Обычно это время не превышает 3–4 часов. Затем приступают к обработке данных. Вычисляют для каждой точки разность отсчетов, вычитая из отсчетов на каждой точке самый первый отсчет на опорной точке (Dn_i = n_i-n₀). Умножают разности отсчетов на цену деления (Dg = c·Dn_i).

На миллиметровке строят график зависимости сползания нуль-пункта от времени, считая эту зависимость линейной. Затем определяют величину сползания нуль-пункта для каждого пункта рядовых наблюдений пропорционально времени. Время отсчитывается от отсчета на первом опорном пункте и поправка вводится с обратным знаком.

       Окончательная обработка  

Для разведочных целей непосредственное сопоставление измеренных значений силы тяжести оказывается невозможным, Т.К. наряду с неоднородным распределением масс в Земле (что и является целью разведки) на силу тяжести оказывают влияние географическое положение точек наблюдений, их высота, окружающие массы рельефа и т.д. интерес представляют не полные значения g, а только их аномальные значения:

g_a = g_изм – γ_0.                                                  (1)

В формулах для нормальных значений силы тяжести учтено действие центробежной силы, которое не зависит от распределения масс в Земле, поэтому аномалии Δg отражают только неоднородное распределение масс и тождественно совпадают с аномалиями притяжения. Однако в формуле (1) g_изм относится к физической поверхности Земли, а γ₀ – к поверхности эллипсоида. Чтобы получить аномалию g_a, надо либо привести измеренное значение g_изм к поверхности эллипсоида, либо привести нормальное поле γ₀ к физической поверхности Земли. С математических позиций это все равно, но более удобным оказалось приведение нормального поля к физической поверхности Земли. Такое приведение или редуцирование осуществляется с помощью поправок.

Практически при редуцировании используют высоты от уровня моря, т. е геоида, а не от сфероида, поэтому величины g и γ относятся разным поверхностям. Это дает лишь постоянный фон на участках измерений. Такие аномалии называются смешанными (чистыми называют аномалии, отнесенные к одной поверхности). Если рассматриваются территории порядка континентов, то надо вводить поправку за искажающее действие отклонения геоида от сфероида. Ее максимальное значение может быть до 40 мГл.

 Обычно при окончательной обработке гравиметрических данных используют следующие поправки и соответствующие им редукции.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Томский политехнический университет

Институт геологии и нефтегазового дела

 

Кафедра: Геофизики

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

  по Гравиразведке

«Применение наземных гравиметрических работ на месторождении Озерное»

 

 

                                                                                                                        Выполнил: ст.гр. 2А270

                                                                                                                       Тимченко С.А.

 

                                                                                                                        Проверил:

                                                                                                                        Гаврилов М.Н.

 

 

Томск 2009

 

Целевое геологическое задание________________________________________3

Введение __________________________________________________________ 4                                                                                                                                  

1.0 Общие сведения о районе работ_____________________________5                                   

1.1. Физико-географический очерк _____________________________________4                                                                             

1.2. Геологическое строение района _____________________________________5

1.2.2. Стратиграфия___________________________________________________6

1.2.1. Тектоника­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­______________________________________________________8

1.2.3. Магнетизм______________________________________________________8

1.2.4. Полезные ископаемые____________________________________________8

1.3 Физические свойства пород и руд ____________________________________9                                                             

2.0. Методика и техника работ_________________________________________10

2.2Модель колчеданно-полиметаллических месторождений________________11                                         

2.3. Методика и техника полевых гравиметрических работ__________________11                         

2.4. Методика топо-геодезического обеспечения гравиметрических работ_____15

2.5. Камеральная обработка материалов__________________________________16                                                          

2.6Геологическая интерпретация гравитационного поля­­­­­­­­­­­­­____________________19                       

      Заключение­­­­­­­­­____________________________________________________20 

      Список литературы______________________________________________21                

Целевое геологическое задание.

Применение наземных гравиметрических работ на месторождении Озерное(колчеданное полиметаллическое) с целью поисков рудных тел, аппроксимирующимися горизонтальными пластами.

σ_р.т.=3.14 г/см³ плотность рудного тела

σ_вм =2,0 г/см ³ плотность вмещающих пород

S=50 км² площадь участка

L= 10000 м

Ширина = 5000 м

Глубина=1300 м

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

Курсовой проект по гравиразведке является итоговой работой по первой части курса «Гравиразведка».

 Гравиметрической съемкой называется совокупность гравиметрических наблюдений и определения координат и высот пунктов наблюдений. В данном проекте будет рассмотрена наземная гравиметрическая съемка.

В данном курсов проекте рассмотрены месторождения железа. В ходе выполнения курсовой работы был составлен физико-географический очерк района,                                                                   описана геолого-географическая изученность и геологическое строение района, включающее стратиграфию, тектоника, магнетизм, полезные ископаемые, а также физические свойства пород и руд.        

Цель курсового проекта:

- описать физико-географические особенности района с целью определения продолжительности полевого сезона и категории трудности района по видам работ;

- привести основные сведения о геологии и полезных ископаемых района;

- по физическим свойствам горных пород и руд сделать вывод, где ожидаются плотностные границы и неоднородности;

- построить график аномалии силы тяжести;

- рассчитать все среднеквадратические погрешности из этих расчетов определить, соответствующий инструкции масштаб отчетной схемы и выбрать наиболее перспективный участок проведения съемки.