Понятие петрофизической модели

Под петрофизической моделью понимают объемное распределение в геологическом пространстве различных физических параметров, характеризующих главные петрофизические структурно-вещественные комплексы изучаемого рудного поля, месторождения полезного ископаемого, рудного тела или другого геологического объекта.

Что составляет содержание петрофизической модели? Согласно Н. Н. Боровко (1979), модель объекта должна содержать совокупность имеющихся о нем сведений, способствующих решению поставленных геологических задач. Эти сведения могут быть представлены в виде таблиц, текста, графиков, формул, при этом представления модели также зависит от геологической задачи, для которой эта модель создается. Так, если задача заключается в определении коэффициента пористости (Кn) по измеренным значениям удельного электрического сопротивления с, то петроэлектрическая модель осадочной породы с коэффициентом пористости от 3−5 до 20−40% может быть представлена следующим аналитическим выражением (Дахнов, 1962):

с=асвКn-m,.

где св-удельное сопротивление поровой воды, а m, a-параметры модели.

Наиболее сложными являются петрофизические модели, создаваемые для решения поисково-картировочных и разведочных задач геофизическими методами. Петрофизическая модель в этом случае является основой формирования так называемой физико-геологической модели [Вахромеев, 1978], необходимой для обоснования возможностей геофизических методов при решении различных геологических задач.

Под петрофизической моделью (ПФМ) понимают объемное распределение в геологическом пространстве различных физических параметров, характеризующих главные петрофизические структурно-вещественные комплексы изучаемого рудного поля, месторождения полезного ископаемого, рудного тела или другого геологического объекта.

Общая последовательность формирования ПФМ включает такие операции:

Формулирование геологической задачи и выбор объекта моделирования;

Анализ любой геолого — геофизической информации, имеющейся по эталонным объектам;

Сбор эталонной коллекции образцов, измерение физических свойств основных разновидностей горных пород и руд;

Статистическая обработка результатов этих измерений и выделение петрофизических неоднородностей;

Геометризация в геологическом пространстве отдельных петрофизических неоднородностей по возможности в виде тел правильной геометрической формы.

Петрофизическая модель медно-порфировых месторождений.

Семейство медно-порфировых месторождений объединяет месторождения, представленные крупными скоплениями небогатых медных и молибденовых прожилково-вкрапленных руд штокверкового типа, связанные с гипабиссальными порфировыми интрузиями умеренно кислого состава.

Собственно медно-порфировые месторождения образуются в завершение ранних стадий развития эвгеосинклиналей и приурочены к ассоциации вулканогенной базальтоидной и плутоногенной габбро-диорит-кварцево-диоритовой формаций. Медно-молибден-порфировые месторождения формируются в миогеосинклиналях на орогенном этапе их развития и приурочены к ассоциации пород более кислого состава — андезитоидная и диорит-гранодиорит-монцонитовая формации.

На месторождениях широко развиты гидротермальные изменения пород, сопровождающиеся прожилковой и вкрапленной сульфидной минерализацией, преимущественно пирита, халькопирита и молибденита. Рудные тела представляют собой области скопления прожилково-вкрапленных сульфидов, оконтуренные по повышенным содержаниям в породах меди и молибдена. Они отличаются большими размерами при низких содержаниях рудных элементов: меди 0,2−0,7%, молибдена — 0,005−0,015%.

Главными признаками ПФМ медно-порфировых месторождений являются:

Повышенные магнитность и плотность рудоносных гранитоидов в сравнении с вулканогенно-осадочными породами рамы;

Близкие тенденции в поведении физических параметров пород при оруденении и гидротермальном изменении;

Низкая магнитность руд и большинства гидротермально измененных пород;

Повышенная поляризуемость и слабоповышенная электропродность руд и метасоматитов;

Единая зональность изменения физических параметров рудовмещающих пород и рудных тел.

Обобщенная петрофизическая модель медно-молибден-порфировогоместорождения представленная на рис. 10.44. петрофизические изменения пород, связанные с медно-порфировым оруденением, захватывают большие объемы пород и распространяются далеко за пределы рудных тел. Главное в модели — петрофизическая зональность, согласующаяся с метасоматической и рудной зональностью.

Стержнем зональной структуры медно-порфировых месторождений является рудоносный порфировый шток (рис. 10.44). Ее центральную часть слагает зона повышенной радиоактивности, совпадающая с рудным телом и обрамляемая зоной пониженной радиоактивности, которая сменяется на глубине зоной повышенной магнитности.

Зона повышенной радиоактивности сложена калишпат-биотитовыми (в нижней части) и хлорит-серицитовыми метасоматитами. В вертикальном разрезе зоны молибденовая минерализация сменяется медно-молибденовой, а затем медной, увеличивается количество сульфидов в метасоматитах, и, соответственно, — их поляризуемость (з до 10%).

Зона пониженной радиоактивности обрамляет рудное тело и представлена относительно низкотемпературными метасоматитами типа пропилитов. Породы зоны характеризуются повышенной поляризуемостью за счет вкрапленности пирита, количество которого возрастает в направлении к границам рудного тела.