Интерпретация результатов КМВ

 

С помощью КМВ решаются такие задачи, как литологическое расчленение разрезов скважин, определение контактов и мощностей интервалов с повышенными магнитными свойствами, определение истинной величины магнитной восприимчивости пород и руд, определение процентного содержания железа в рудах.

Литологическое расчленение разрезов по данным КМВ основано на различном содержании магнитных минералов (в основном, магнетита) в разных горных породах. Из изверженных пород минимальными значениями к характеризуются породы кислого состава - граниты, сиениты и др.; повышенными - породы основного и ультраосновного состава; из осадочных пород наибольшими значениями к отличаются глины. Осредненные данные по магнитной восприимчивости ряда горных пород приведены в табл. 16.1.


 



Таблица 16.1. Магнитная восприимчивость горных пород

 

Горная порода Магнитная восприимчивость,
Гранит 5-100
Габбро 150-600
Перидотит 380-1500
Известняк 0-5
Песчаник 0-100
Глина 0-500
Мрамор 0-5
Сланцы 5-500
Магнетитовая руда 75000-150000

Определение границ интервалов с повышенными магнитными свойствами выполняется по правилу полумаксимума аномалии, т.к. расчеты и измерения на моделях показывают, что аномалии на кривых к имеют простую форму, симметричную относительно середины интервала, как это показано на рис. 16.2.

Рис. 16.2. Аномалии КМВ над пластами различной мощности с повышенной магнитной

Восприимчивостью

Если мощность пласта h меньше длины l датчика к, то ширина аномалии перестает зависеть от h и становится равной l в середине аномалии появляется небольшое понижение, а ее максимум не достигает того значения, которое он мог бы иметь при большей мощности пласта.

Истинная магнитная восприимчивость пород и руд должна определяться для количественной интерпретации данных полевой магнитометрии. Величину Kист находят по результатам градуировки скважинных каппаметров, для чего изготавливают набор специальных эталонов, каждый из которых представляет собой картонный или пластмассовый барабан с цилиндрическим отверстием вдоль оси. Внешний диаметр барабанов должен, по крайней мере, вдвое превышать длину датчика к, а диаметр центрального отверстия должен быть равен диаметру исследуемых буровых скважин. Высота барабанов должна быть в 4-5 раз больше длины датчика. Барабаны заполняют смесью скульптурного гипса или цемента с измельченным магнетитом.

Магнитную восприимчивость каждого эталона определяют с помощью контактного (лабораторного) каппаметра. При градуировке скважинный снаряд помещают внутрь отверстия барабана так, чтобы датчик к располагался в середине отверстия по высоте и был прижат к его стенке (как показано на рис. 16.3). На каждый измерительный диапазон скважинного каппаметра должно быть изготовлено 3-4 эталона с различной магнитной восприимчивостью. Типичный график градуировки n=f(Kист) показан на рис. 16.4.


 


 

Рис. 16.3. Размещение скважинного

прибора КМВ внутри эталона

магнитной восприимчивости при

градуировке

 

Рис. 16.4. Градуировочный график аппаратуры КМВ

 


Определение процентного содержания железа по диаграммам КМВ основано на том, что между ним и величиной к магнитных руд существует корреляционная зависимость

В общем случае эта зависимость не является линейной. Для определения можно использовать не истинные значения к, а отсчеты n, снятые, непосредственно с диаграмм КМВ. Поскольку , то и , причем последняя зависимость получается даже более близкой к линейной, чем предыдущая .

Для экспериментального построения зависимости используют скважины с хорошим (близким к 100%) выходом керна. Керн, отобранный из рудных интервалов, опробуют и определяют содержание в нем железа с помощью химанализа. С диаграмм КМВ снимают осредненные значения к или средние отсчеты п против опробованных интервалов. Зависимость (рис. 16.5) отсекает на оси содержаний небольшой отрезок р, который характеризует содержание в рудах железа, приходящегося на его немагнитные минералы (силикаты или карбонаты).

Рис. 16.5. Зависимость показаний КМВ от содержания железа в руде. Диаметр скважины 79 мм, месторождение Северо-Песчанское (по О.Н. Молчанову)

 

Содержание железа в руде может быть рассчитано как ,(16.1)

 

где А - угловой коэффициент, показывающий, сколько процентов железа соответствует единичному отсчету по шкале измерительного прибора. Кстати, слагаемое A*n характеризует то количество железа, которое может быть извлечено из руды при ее магнитной сепарации.

Погрешность определения содержаний описываемым способом составляет 1 -2 % абсолютных.

Описанные зависимости составляют обязательно для одного и того же диаметра скважины, поскольку диаметр скважины влияет на результаты измерений. По этой же причине КМВ обязательно сопровождают кавернометрией.

Зависимости к , построенные для одного месторождения, не применимы для других, поскольку они являются не функциональными, а статистическими, и на них влияет еще целый ряд других факторов, таких, как минеральный состав руд, их структура и текстура и т.п.

Так, например, железистые кварциты с содержанием Fe 21% имеют к = 3 ед. СИ, а у диабазов с содержанием Fe 27% - к = 0,9 ед. СИ.