Оконтуривание кимберлитовых трубок на полигоне АК «АЛРОСА»
17 июля 2008
Участники экспедиции
Работы по георадарному обследованию трубки «Белая» на полигоне «Белая 2» проводились ЗАО «Таймер» с использованием георадара ГРОТ 12 по договору с Акционерной компанией «АЛРОСА».
Работы проводились в Архангельской алмазоносной провинции, которая является второй территорией Российской Федерации (после Якутии) по объемам разведанных запасов коренных месторождений алмазов. Экспедиция добиралась до места работ на гусеничном вездеходе.
Архангельский регион отличается особым геологическим строением осадочного комплекса пород и большими мощностями четвертичных отложений, что затрудняет использование традиционных геологических методов поиска алмазов (геохимического поиска, шлихового и мелкообъемного опробований).
Целью работ было проведение георадарной съемки трубки взрыва, известной по данным магниторазведки и данным бурения, для выявления характерных поисковых признаков, используемых для обнаружения трубок по данным георадиолокации.
По результатам бурения было известно, что трубка представляла собой слабоконтрастный по отношению к вмещающей породе объект, находившийся на глубине 38-40 метров под четвертичными породами:
Рис. Геоэлектрическая модель трубки взрыва: а) трубка взрыва в разрезе; b) трубка взрыва в плане по линии AA. Обозначения: 1 – четвертичные отложения; 2 – девон-карбоновые отложения; 3 – кимберлитовое тело; 4 – притрубочная измененная зона с анизотропией удельного электрического сопротивления.
С учетом общей обводненности территории, была выбрана комплектация ГРОТ 12, состоящая из передатчика низкочастотного диапазона (с длиной импульса 20нс и напряжением 5кВ), приемника базовой комплектации и антенн длиной 10 метров (с центральной частотой 15МГц). Дополнительно был подготовлен передатчик с напряжением 15кВ, который обеспечил бы увеличенный энергетический потенциал для случая, если бы базовый низкочастотный передатчик не пробил вскрышную породу.
Полевые работы с георадаром велись в дождливую погоду.
Исследуемый участок с нанесенными профилями георадарного зондирования – карта местности на основе данных магниторазведки:
Средняя скорость съемки составляла 87 точек/час. Это позволило покрыть исследуемую территорию георадарной съемкой с высокой плотностью сети наблюдения.
При съемке по профилю 31 были пересечены скважина Б2 на расстоянии 98 метров от начала профиля и скважина Б1 на 132 метре профиля соответственно, что помогло сопоставить данные георадиолокации с данными бурения.
Волновая форма (слева) и радарограмма (справа).
Аномалия вертикально залегающего тела была четко отслежена и была зафиксирована в изменении палитры на всех профилях.
Радарограмма с нанесенной схемой подповерхностных границ.
Было видно, что в толще перекрывающих отложений над разломом нарушалась корреляция по проводимости линейного залегания слоев. На интервале 90-160 м по профилю проводимость грунта на глубинах до 30-35 м была больше, что соответствует мощности перекрывающих отложений. Эта зона в точности совпадала с «надтрубочным» пространством.
Радарограммы в представлении «максмин», используемом для выделения субвертикальных границ трубки взрыва, позволяют отслеживать зоны переотражения сигнала от границ раздела сред как горизонтально слоистого простирания, так и с субвертикальным контактом:
Радарограмма в представлении "макс-мин".
Помимо трубки выделилась характеризовавшаяся сильным поглощением аномалия, которая представляла собой разлом. Он наблюдался с меньших временных задержек и по профилю предшествовал зоне трубки.
Ярко проявляющиеся разломные аномалии на радарограммах можно отнести к одному из возможных поисковых признаков трубок взрыва. Аномалия контактной зоны, как основной поисковый признак, позволяет с достаточной точностью проводить оконтуривание трубки.
На фоне разломной аномалии аномалия контакта вмещающей породы и трубки выделяется не так ярко из-за малого контраста зоны трубки и вмещающей породы. Тем не менее, благодаря большому динамическому диапазону георадара ГРОТ 12, эта аномалия сразу видна на первичных материалах съемки и подтверждается при обработке результатов площадной съемки.
Аномальные зоны, выявленные по данным георадарного профилирования, были нанесены на карту и сопоставлены с данными, полученными ранее при проведении магнитных наблюдений. Это позволило уточнить границы кимберлитовой трубки и локализовать ее центр.
Результаты опробования георадарной съемки на трубке «Белая» показывают, что георадарная съемка является весьма производительным методом исследования верхней части геологического разреза и может успешно применяться для поиска месторождений алмазов.