Поиски и разведка железорудных месторождений

Магнитный метод возник и длительное время развивался как метод поисковых месторождений магнетитовых руд. С увеличением точности полевых магнитных измерений, способствующей расширению круга геологических задач, решаемых с помощью магниторазведки, а также на основе успехов в развитии теоретических основ метода возникла возможность применять магнитный метод не только для обнаружения магнотитовых месторождений, но и для решения разведочных задач: вычисления глубины и элиментов залегания намагниченных тел, намагниченности и подсчета запасов магнетитовой руды.
При современной технике поиски магнетитовых руд производятся путем магнитных измерений с самолета.
В зависимости от геологической изученности территории поискав определяется масштаб аэромагнитно»,съемки. В закрытых районах, где естественные обнажения коренных пород редки, а также в труднодоступных районах, для которых имеются геологические карты, составленные по редким маршрутам, на первом этапе, обыкновенно выполняется аэромагнитная съемка, масштаба 1 : 20,0.000.
Магнитная съемка по маршрутам через 2 км не гарантирует обнаружения магнитных аномалий, вызванных железорудными магнетитовыми месторождениями, если размеры их значительно меньше интервала между маршрутами. Ho предварительное обследование большой территории в этом масштабе дает ценный материал для выделения площадей, в границах которых следует произвести съемку более крупного масштаба. Признаками, но которым выделяются площади, являются магнитные аномалии, указывающие, на наличие контактовых зон, обогащенных магнетитом (значительное повышение магнитного поля на границе аномалий, связанных с интрузиями); высокая намагниченность (вычисленная) пород, создающих; изолированные аномалии, которые по форме и, размерам могут допустить предположение о связи их с железорудным месторождением; сходство общей картины магнитного поля на отдельных участках с магнитной картой над рудными полями ранее исследованных сходных в геологическом отношении площадей. При выборе площадей для первоочередной детальной съемки решающее значение имеют известные геологические данные но изучаемой территории.
По таким признакам были открыты группа Краснокаменских месторождений в Саянах, Гимольское и Костамукшское месторождения в Карелии (закрытые моренными отложениями небольшой мощности), Соколовско-Сарбаевская группа месторождений в Северном Казахстане, Гарьское месторождение в Восточной Сибири и многие другие. Последующая детальная съемка производилась различно — воздушными или наземными средствами в зависимости от состояния техники и методики воздушной наземной, съемки.
В настоящее время на площадях, признанных перспективными на основании геологических и геофизических данных, наиболее экономично производить поиски железорудных месторождений в в масштабе 1 : 50 000 (а в сложных геологических условиях 1 : 25 000) воздушной магнитной съемкой. Исключениями могут быть только территории с очень сложным рельефом, исключающим возможность полетов на небольшой высоте.
Необходимо заметить, что почти все геологические районы России, перспективные на магнетитовые месторождения, покрыты воздушной магнитной съемкой в масштабе 1 : 200 000 или 1 : 100 000 и большая часть этих площадей в более крупных масштабах. Менее изученными пока остаются ненаселенные районы Восточной Сибири.
Особенность геофизических методов заключается в том, что но мере совершенствования техники измерений расширяется разрешающая способность метода. Порог чувствительности применяемого магнитометра, скорость записи изменений напряженности и погрешности привязки ограничивают детальность изучения аномального поля и, следовательно, ограничивают выявление деталей геологического строения как в плане, так и на глубине. Поэтому вполне естественно, что ранее исследованные площади вновь перекрываются воздушной магнитной съемкой, если новая аппаратура обеспечивает получение более точной картины распределения магнитного поля и особенно в тех случаях, когда одновременно с того же самолета производят измерения других полей (гамма-излучений, электрического поля).
В практике применения аэромагнитной съемки много примеров, подтверждающих неизбежность повторения работ более точными приборами. В конце 40-х годов территория Карелии и Кольского полуострова была покрыта аэромагнитной съемкой масштаба 1 : 200 000 индукционным Z-магнитометром. В результате были открыты три новых магнетитовых месторождения и получены материалы для уточнения геологической карты. После выпуска магнитометров с феррозондовыми чувствительными элементами вся территория перекрыта съемкой масштаба 1 : 200 000; по этим материалам получены новые данные о геологическом строении, в частности уточнены контуры интрузий, с которыми связано никелевое и редкометальное оруденение. В конце 50-х годов начата съемка масштаба 1 : 50 000, значительно уточняющая геологическое строение этой территории.
Обнаружение, прослеживание и детальное изучение таких магнитных аномалий, как Курские (KMA) или Криворожские, легко осуществляется с самолета. Под названием KMA объединяются две широкие полосы магнитных аномалий, одна из которых имеет длину около 400 км при ширине до 25 км и распространяется приблизительно от г. Орла до Нового Оскола и далее на юг; другая, параллельная первой, имеет длину около 600 км при ширине более 30 км, начинается западнее г. Орла и простирается на юго-восток от г. Волчанска. По той же линии северо-западного направления расположены аномалии Барятинская и др. (Смоленская область); если принять их во внимание, то протяженность полосы с сильными магнитными аномалиями увеличивается до 800 км. Напряженность аномального магнитного поля KMA во многих случаях превышает 1 э, т. е. в два раза больше нормального геомагнитного поля. Такие аномалии могут быть легко обнаружены современными магнитометрами с самолета на высоте 10 км и более.
Исследование таких аномалий с самолета имеет большие преимущества сравнительно с наземной съемкой. Главные из них — возможность выполнения работы в короткий срок на территории, охватывающей не только область положительных аномалий, но и зону распространения слабых отрицательных полей от нижней границы намагниченных тел, что имеет решающее значение для выяснения структурных элементов и глубины распространения намагниченных тел; второе — единое качество всех материалов съемки на всей территории, превышающей 100 тыс. км2. Положительное значение может иметь и выбор единой плоскости измерений. Недостатком воздушной съемки по сравнению с наземной является измерение величины ΔT, которая может быть использована для вычислений глубины и элементов залегания по известным формулам для поля Z только в случае, когда ΔT невелико сравнительно с нормальным полем. Имеется возможность по полю ΔT вычислить поле Z, хотя это связано с большим объемом вычислительных работ. Ho нельзя упускать из виду, что при почти меридиональном простирании большинства отдельных магнитных аномалий магнитное поле ΔT подобно полю Z, следовательно отмеченный недостаток в значительной мере теряет свое значение. Наконец, примем во внимание неизбежность производства наземных магнитных работ, в частности для точного установления места заложения буровых скважин. Именно результаты наземных измерений могут быть использованы для возможно точных вычислений глубины и элементов залегания намагниченных тел в дополнение к выводам на основе воздушной съемки.
При наличии доброкачественной аэромагнитной карты масштаба 1 : 50 000 нет необходимости в производстве наземных магнитных измерений для составления новых карт, так как структурнотектонические элементы рудных полей могут быть установлены по аэромагнитной съемке не менее успешно, чем по наземной. Одновременно используются результаты других физических измерений, прежде всего гравитационных. Наземные магнитные измерения необходимы (в дополнение к воздушным) по определенным поисково-разведочным линиям для построения разрезов по намагниченности пород. В этом случае требуются измерения высокой точности, так как современные способы вычислений глубины, элементов залегания и намагниченности источников аномалий предполагают наличие высококачественных исходных данных (продолжение поля в нижнее полупространство, использование производных высших порядков).

Для общего представления о магнитном поле KMA на рис. 115 изображено поле ΔT в районе западнее г. Старого Оскола. Примененный в данном случае Т-аэромагнитометр не имел достаточного диапазона для измерения аномальных значений свыше 0,1 э, вследствие чего положительные аномалии больших значений не записаны. Конструкция новых аэромагнитометров предусматривает больший диапазон измеряемых величин.
При аэромагнитной съемке Русской платформы в масштабе 1 : 200 000 в районе севернее г. Череповца были обнаружены изолированные аномалии высокой интенсивности. Вычисления глубины залегания и возможной намагниченности тел дали основания для предположений о связи этих аномалий с магнетитовыми телами. На этих участках была произведена съемка масштаба 1 : 50 000, па рис. 116 изображена часть одной из аномалий. Глубина залегания намагниченных тел по результатам воздушной съемки 1 км. Аномалии расположены рядом с железной дорогой и недалеко от металлургического завода, вследствие чего они Привлекают особое внимание.

Наземный маршрут длиною 30 км пересекает центральную часть одной из аномалий, включая отрицательное поле. По наземной кривой Zа (рис. 117) произведены более тщательные вычисления глубины залегания путем продолжения поля в нижнее полупространство и другими способами. Вычисленная но аэромагпитным данным глубина 1 км подтверждается и по наземным данным.
Сильные магнитные аномалии KMA вызываются пластами железистых кварцитов, смятых в сложные складки. Глубина залегания железистых кварцитов достаточно удовлетворительно вычисляется по магнитным аномалиям, за исключением сложных изменений магнитпого ноля на участках с очень сложной структурой и тектоникой. Глубина залегания железистых кварцитов на всем протяжении KMA изменяется в пределах приблизительно от 100 до 600 м.

Наибольший интерес представляют богатые, преимущественно мартитовые руды, возникшие в результате процесса окисления железистых кварцитов. В пределах Курского железорудного района такие руды обыкновенно залегают в верхней части железистых кварцитов, вертикальная мощность их сильно колеблется, от нескольких метров до первых сотен метров. Намагниченность окисленных руд в сотни и даже тысячи раз меньше намагниченности железистых кварцитов, вследствие чего эти руды не могут создать значительных аномалий. Условия их залегания (в верхней части пластов железистых кварцитов) при очень значительной мощности осадочного покрова не могут вызвать таких изменений магнитного поля, которые могли бы служить признаком наличия или отсутствия богатых руд. Поэтому магнитный метод используется как средство для обнаружения и прослеживания пластов железистых кварцитов, глубины их залегания, структурных форм и глубины распространения.

Для выделения окисленных руд необходимо дополнительное использование других геофизических методов, прежде всего гравиразведки. Идея совместного использования названных методов основана на том, что при резком различии намагниченности окисленных и первичных руд повышенная плотность их остается почти неизменной. Следовательно, теоретически возможно нахождение богатых руд по разности глубин залегания верхней кромки тел, создающих совпадающие по местоположению магнитную и гравитационную аномалии. При практической оценке этой теоретической возможности следует руководствоваться достижимой точностью вычисления глубин. Если считать, что погрешность вычисления глубины залегания верхней кромки тел по магнитным и гравитационным аномалиям около 10%, то это означает, что при мощности осадочного покрова в 200 м нельзя обнаружить окисленные руды, если зона окисления меньше 20 м по вертикали. При увеличении мощности осадочного покрова (например, Яковлевское месторождение, где глубина докембрийского фундамента достигает 500—600 м) возможность обнаружения руд даже при мощности 100 м становится сомнительной вследствие увеличения относительной погрешности вычисления глубины из-за увеличения относительной погрешности измерения слабой гравитационной аномалии. Разработанные к настоящему времени способы вычисления глубины залегания тел, создающих магнитные и гравитационные аномалии, обеспечивают возможность более точного вычисления глубины по таким относительно простым аномалиям, как Яковлевская, но большая относительная погрешность измерения аномальных величин ограничивает существующие теоретические возможности.
Покажем это на примере. На рис. 118 изображены кривые вертикальной составляющей апомального магнитного поля Za и второй производной гравитационного потенциала Vxz по трем линиям, находящимся на расстоянии нескольких километров одна от другой и проложенным перпендикулярно к осям складчатых структур данного района. Простирание осей почти меридиональное. Непосредственное вычисление глубины и элементов залегания тел, создающих наблюдаемые аномалии, невозможно из-за очевидного наложения полей различных источников. По кривым Vxz можно сделать лишь заключение о горизонтальной мощности свиты, включающей пачку железистых кварцитов. Съемка прекращена до выхода в нормальное поле, между тем очень важно проследить изменения магнитного поля за границами съемки. Предполагая, что к востоку и западу от точек с известной напряженностью поля аномалия плавно затухает, можно сделать общее заключение, что свита пород имеет восточное падение; отрицательное магнитное поле со стороны падения указывает на резкое ограничение магнитных толщ с восточной стороны, что приводит к выводу о наличии сброса, проходящего приблизительно но оси отрицательных аномалий с востока. Ось слабой положительной аномалии с восточной стороны явно непараллельна осям положительных аномалий с западной стороны, что подтверждает предположение о сбросе. На южной линии положительная аномалия значительно уже, чем на северной, отчетливее проявляются минимумы с двух сторон; на этом основании можно предполагать уменьшение глубины нижней границы магнитных пород с севера на юг.
Таким образом, возникает представление о структуре рудоносной свиты в виде синклинальной складки, поднимающейся к югу, со срезанным восточным крылом.

Для вычисления глубины используем магнитные и гравитационные данные, но прежде приведем их к сравнимому виду. Для этого нужно построить сопряженные кривые, т. е. кривую На, сравнимую с Vxz, или Vzz, сравнимую с Zа. Имея по две составляющие магнитного и гравитационного нолей, можно испытать построение полных векторов в нижнем полупространстве или исследовать распределение в нижнем полупространстве только поля Zа. Однако заранее ясно, что но гравитационному полю нельзя надеяться на успешное решение задачи, так как кривая Vxz сильно сглажена и достоверность ее совершенно недостаточна для вычисления поля в нижнем полупространстве. Ввиду этого для вычисления глубины залегания и расчленения пород по физическим свойствам используем кривые приращений первого и второго порядков, прибегая на каждом этапе к сглаживанию кривых. Сглаживание кривых может привести к ошибочным выводам в деталях, но главные черты строения свиты будут сохранены.
He останавливаясь на анализе кривых приращений первого порядка (Za по z и Vxz по х), рассмотрим кривые приращений второго порядка (Zа по z и х, Vxz по х дважды), изображенные на рис. 110. Пo северному профилю устанавливаем, что сильно намагниченные породы (J = 6*10в-2 СГС) распространены в интервале между точками 95—98. Далее до точки 119 распространены породы со слабо изменяющейся меньшей намагниченностью (порядка 1*10в-2 СГС). Породы с большой избыточной плотностью распространены от точки 95 до 119 со слабыми вариациями. После небольшого перерыва вновь отмечаются породы высокой плотности между точками 126—128.

По среднему и южному профилям чередование положительных и отрицательных ветвей обеих кривых находится в полном соответствии, отмечаются лишь небольшие сдвиги, являющиеся, по-видимому, следствием погрешности первичных данных. Построение разрезов, по намагниченности и избыточной плотности показывает, что высокая избыточная плотность и относительно низкая намагниченность отмечаются вблизи предполагаемой зоны сброса. Однако значения намагниченности остаются достаточно высокими (5—10х10в-3 СГС), нехарактерными для окисленных богатых руд. Все же этот участок привлекает внимание по указанным признакам.
Перейдем к решению вопроса о наличии или отсутствии окисленных руд в верхней, части железистых кварцитов. Для этого нужно вычислить глубину залегания источников аномалий по магнитным и гравитационным данным. Пользуясь приращениями кривой Zа и применяя описанные выше способы вычисления глубины, получаем для западной аномалии северного профиля, глубину h = 185 м по магнитным данным, (средняя из четырех значений от 170 до 190 м) и h. = 175 м по гравитационной кривой (средняя из двух 170 и 180 м). Эти значения получены при вычислении приращения на 50 м. При изменении интервала до 100 м глубины получились, приблизительно на 5% меньше, что и следовало ожидать, так как размеры фиктивных тел стали соизмеримыми с глубиной залегания. Как указано выше, интервал для вычисления приращения не должен превышать первые десятые доли глубины залегания.
Такие же вычисления глубины произведены по всем резко выделяющимся ветвям кривых, изображающих приращения второго порядка. Во всех случаях глубины получились около 180 м, с крайними значениями 150 и 220 м. Заметное уменьшение глубины получено по южному профилю в восточной части (160—170 м).
В настоящее время на этом участке установлены богатые руды, залегающие в верхней части железистых кварцитов на глубине 180—200 м, мощность окисленных руд около 20 м.
Из рассмотренного примера видно, что использованный способ вычисления глубины залегания не мог дать прямых указаний на наличие богатых руд в верхней части рудоносной свиты, так как погрешность вычисления глубин находится на одном уровне с мощностью слабо магнитных руд.
Большие перспективы имеют методы вычисления глубины, основанные на вычислении напряженности поля в нижнем полупространстве. Ho и эти методы могут быть использованы лишь при условии очень высокого качества первичных данных. Таким образом, положительное решение обсуждаемой проблемы тесно связано с повышением точности измерений магнитного и гравитационного полей.
Криворожские аномалии связаны со свитой пород докембрия, состоящей из сильно метаморфизованных осадочных пород, в верхних горизонтах которой, под глинистыми сланцами, залегают сильно магнитные железистые кварциты (джеспилиты и железистые роговики) и хлорит-амфиболовые сланцы; нижние горизонты представлены слабо магнитными или практически немагнитными сланцами и песчаниками. Сложно дислоцированная толща железистых кварцитов залегает непосредственно под покровом третичных и четвертичных отложений в виде сильно вытянутых пластов с крутым падением.
Богатые руды представлены главным образом слабо магнитными мартитовыми рудами, залегающими большей частью в виде пластов, приуроченных к контакту джеспиллитов с покрывающими их сланцами .

По аномальному магнитному полю легко обнаруживаются и прослеживаются пласты железистых кварцитов, определяется глубина залегания докембрийских пород, выясняются некоторые элементы тектоники и структуры. На рис. 120 показано, как по изменениям магнитного поля устанавливаются тектонические нарушения (сдвиги и сбросы); относительное смещение осей магнитных аномалий определяет амплитуду горизонтального смещения, а изменение глубины залегания — амплитуду вертикального перемещения. На рис. 121 показано отражение в магнитном поле синклинальной складки и ее замыкание.
В данном случае наблюдаем типичное изменение ноля над синклинальной складкой: максимумы над выходами крыльев, положительное поле над центральной частью и резкое падение поля за пределами складки. В случае антиклинальной складки в центральной части должен быть минимум поля (отрицательный), два максимума над выходами и плавное падение в сторону падения крыльев складки.
Непосредственное обнаружение слабо магнитных богатых железных руд только с помощью магниторазведки невозможно, так как в составе пород криворожской свиты имеются другие породы с такой же намагниченностью. Совместное использование магнитного и гравитационного методов открывает возможности обнаружения богатых руд но тем же признакам, которые изложены применительно к богатым рудам KMA.
Условия для получения положительных результатов от применения двух названных методов в Кривом Роге более благоприятны, чем в КМА, во-первых, из-за меньшей глубины залегания докембрия, и во-вторых, из-за иной формы залегания богатых руд. Если слабо магнитные, но обладающие большой избыточной плотностью руды залегают в форме пласта, то наличие такого пласта на картах физических полей может быть установлено по наличию гравитационной и отсутствию магнитной аномалий в том же месте. Если же богатые руды залегают только в вершине сильно магнитного пласта с большой избыточной плотностью, то над пластом будут отмечены и магнитная и гравитационная аномалии; обнаружить присутствие руд можно только по разности глубин, вычисленных с высокой точностью.
Нельзя сказать, что в Кривороя«жом железорудном районе богатые руды во всех случаях залегают в форме пластов, они могут быть в виде отдельных гнезд штокообразной и столбообразной формы, вследствие чего нельзя рассматривать описываемую методику поисков как универсальный способ, дающий положительные результаты во всех случаях. Кроме того, надо иметь в виду, что как в Кривом Роге, так и в KMA к богатым рудам относятся и скопления магнетитовых руд, обладающих высокой намагниченностью, для обнаружения которых рассматриваемая методика поисков непригодна.

На рис. 122 представлен геологический разрез и кривые Zа и Vxz по Кременчугской аномалии, где слабо магнитные мартитовые руды залегают также в форме пластов, как и в Кривом Роге.
Непосредственное сопоставление кривых для заключений о возможном наличии слабо магнитных руд затруднено, нужно иметь сравнимые кривые, например вычислить Vzz для сравнения с Za или вычислить кривую приращения Za по z и кривую приращения Vxz по х. После построения кривых приращений достаточно отчетливо видно, что гравитационная и магнитная аномалии над участком богатых руд сильно отличны, причем это различие достаточно для заключения о наличии тел с большой избыточной плотностью и слабой намагниченностью. Одновременно могут быть произведены вычисления глубины и элементов залегания тел, создающих магнитные и гравитационные аномалии, и их избыточной плотности и намагниченности.

Пример магнитной аномалии над магнетитовым месторождением контактово-метасоматического типа дан на рис. 123 (небольшая часть аномалии). Рудные тела месторождения представлены круто-падающими линзами, залегающими частью в контакте между роговиками и метаморфизовапными кварцитами, частью в самих кварцитах, Падение рудного тела, отмечаемого магнитным полем на данном рис. 123, северо-западное, угол падения определяется по формуле (41, 15) приблизительно в 70—75°.
Глубина залегания и мощность тела могут быть вычислены как непосредственно по кривой Z вдоль линии, перпендикулярной к простиранию аномалии, так и по преобразованной кривой: в данном случае легко выделить симметричную часть кривой (кривую арктангенса).
На основании большого опыта применения магнитного метода при поисках месторождений магнетитовых руд принято считать, что железорудные месторождения со значительным содержанием магнетита создают магнитные аномалии высокой интенсивности. При отсутствии сведений о геологическом строении этот признак (и вычисленная величина намагниченности, если это оказывается возможным) считается важнейшим для выделения аномалии, как связанной с железорудным месторождением. Однако это признак, во-первых, не является достоверным и, во-вторых, далеко не обязательным во всех случаях.
На территории Карелии имеется много аномалий над пирротиновыми рудными телами, которые по напряженности и форме неотличимы от аномалий над магнетитовыми рудными телами. Восточнее Онежского озера воздушной съемкой обнаружена линейно вытянутая аномалия до 10 000 γ, протяженностью более 10 км, которая была рекомендована, как связанная с железорудным месторождением. Наземная съемка подтвердила очень высокую намагниченность тела, свойственную железным рудам. Горными работами были вскрыты диабазы с содержанием магнетита до 20%. Таким образом, магнитным методом открыты породы с содержанием магнетита высоким, но недостаточным для их отнесения к категории руд.
Высокая интенсивность магнитных аномалий над магнетитовыми рудами, действительно, наблюдается всегда, если глубина их залегания меньше линейных размеров сечения тела. Ho такие условия залегания совсем не обязательны, ввиду чего вполне естественно ожидать, что среди слабых магнитных аномалий, отмеченных магнитной съемкой, могут быть рудные аномалии. В этом легко убеждаемся при ознакомлении с результатами аэромагнитной съемки территорий, где имеются не очень крупные, но промышленные железорудные магнетитовые месторождения. На территории Саян, Кузнецкого Алатау, Горной Шории имеется много месторождений магнетитовых руд контактово-метасоматического происхождения с крупными запасами, но далеко не все они отмечаются на картах аэромагнитной съемки большими аномалиями. Происходит это по той причине, что сложный рельеф не позволяет производить измерения поля на небольшом удалении от земной поверхности; истинная высота полета сильно меняется, вследствие чего «глубина залегания» рудных тел во многих случаях увеличивается за счет высоты полета.
То же самое можно наблюдать и при наземной съемке. При большой глубине залегания рудных тел (сравнительно с их линейными размерами) наблюдаемые на поверхности земли магнитные аномалии могут быть вполне сравнимыми с аномалиями над породами небольшой намагниченности, залегающими на меньшей глубине. При этих условиях поиски железорудных магнетитовых месторождений сильно осложняются. Задача заключается в том, чтобы из множества аномалий различной сложности и интенсивности, наблюдаемых на большой территории, выделить те, которые связаны с магнетитовыми рудами, при отсутствии привычного критерия — высокой интенсивности аномалий.
Существует мнение, что в таких случаях для разделения рудных и нерудных аномалий следует применить гравитационный метод. Это справедливо лишь в том случае, если железные руды представлены слабо магнитными разностями (например, мартитовые руды), когда небольшая напряженность аномального магнитного поля объясняется не большой глубиной залегания, а слабой намагниченностью. Пользуясь известной аналитической связью между магнитным и гравитационным потенциалами, легко показать, что если магнитная аномалия над магнетитовым телом выражена слабо из-за малых размеров тела сравнительно с глубиной, то нет оснований ожидать, что при измерении гравитационного поля аномалия будет более яркой, чем в магнитном ноле.
Следовательно, надо искать другие пути для решения задачи. Прежде всего необходимо пользоваться геологическими признаками возможного оруденения и одновременно извлечь некоторые полезные выводы из карты магнитного поля. Учитывая, что слабые магнитные аномалии над магнетитовыми рудами могут быть только в случае глубокого залегания рудных тел, следует исключить из рассмотрения все аномалии, связанные с телами неглубокого залегания (если нет оснований для предположений о наличии слабо магнитных железных руд). Обязательный признак глубокого залегания сильно магнитных руд, отмечаемых слабым максимумом поля, — медленное и очень плавное изменение поля от максимума. Должны быть использованы наиболее подходящие для конкретных условий способы вычисления глубины залегания и намагниченности. При большой глубине возможность достоверного определения намагниченности сомнительна, так как при рассматриваемом соотношении глубины и размеров тела последнее придется рассматривать или как пласт малой мощности или, может быть, как шар или. круговой цилиндр. Ни в Одном из этих случаев нельзя раздельно определить размеры тела и намагниченность, вычисляется только магнитный момент.
При благоприятных условиях (отсутствие наложенных аномалий, созданных другими телами) хорошим средством является вычисление напряженности поля в нижнем полупространстве, так как очень высокая намагниченность тела обнаружится в быстром увеличении напряженности поля по мере удаления вниз от поверхности наблюдений.

На рис. 124 изображена магнитная аномалия над одним из; рудных тел в Горной Шории, а на рис. 125 — геологический разрез и кривые Zа и Δg.
Хотя максимум магнитной аномалии для матнетитового рудного тела невелик, все же обнаружение и тщательное изучение аномалии в 3000 γ не вызывают никаких трудностей. Гравитационная же аномалия очень мала; обнаружение таких аномалий в сложной рельефе является задачей довольно трудной.
Вычисление глубины залегания намагниченного тела по аномальному магнитному полю не вызывает затруднений: по наиболее простым формулам и палеткам вычислены глубина залегания 220—250 м, мощность 70—150 м, намагниченность 4*10в-2 СГС. Бурением установлена глубина залегания; 215 м, мощность свиты пластов 125 м.
Таким образом, путем вычислений найдено, что хотя напряженность аномального поля невелика, намагниченность тела очень высокая. Намагниченность рудных тел (магнетитовых) в этом районе несколько больше 0,1 СГС, но расхождение между вычисленной и действительной намагниченностью вполне может быть объяснено тем, что вычисленная мощность тела включает не только магнетитовые руды, нo и слабо магнитные породы в интервалах между рудными линзами. Суммарная мощность рудных тел может оказаться в 2—3 раза меньше вычисленной мощности, а вычисленная намагниченность соответственно должна увеличиться во столько же раз.

Сложный рельеф сильно осложняет анализ наблюдаемого аномального поля и последующие операции с ним. Вывод специальных формул для выражения напряженности поля при различном рельефе в принципе возможен, однако, учитывая разнообразие форм рельефа, можно заранее предвидеть, что охватить математическими формулами все встречающиеся на практике случаи невозможно. Поэтому более рациональным направлением следует считать приведение измеренных значений напряженности поля к горизонтальному уровню.
Аномальное магнитное поле во многих случаях может быть успешно использовано при определении объема намагниченного тела и, следовательно, для оценки запасов руды. Определение объема тела может быть произведено либо по вычисленным значениям вертикальных и горизонтальных размеров сечения тела, либо по вычисленному магнитному моменту сечения на ряде поисково-разведочных линий с последующим суммированием по простиранию. Как известно, магнитный момент сечения тела M = Js, а в случае равноосного тела M = JV. Следовательно, для вычисления сечения тела по магнитному моменту нужно знать величину намагниченности. Магнитный момент легко определяется по напряженности поля в удаленных точках и многими другими способами, в частности рекомендуемым А.М. Полонским. Определение магнитного момента проще и точнее, чем определение линейных размеров тела; главным источником погрешности вычисления объема тела через магнитный момент является погрешность определения намагниченности руд.
В процессе разведочных работ на сильно магнитных железорудных месторождениях магнитный метод используется редко, хотя возможности метода на разведочном этапе значительны. Это видно из сопоставления геологических разрезов, построенных по разведочным данным, с напряженностью магнитного поля по тем же линиям. Очень часто обнаруживается существенное расхождение между ними, указывающее, в частности, на неправильное изображение тела в разрезе или на пропуск рудных тел. Использование магниторазведки в процессе разведочных работ полезно и в том отношении, что достаточно полное объяснение магнитного поля по первой разведочной линии может быть использовано для построения проектных разрезов на основе магнитных данных по последующим разведочным линиям.
Измерения магнитного поля в разведочных выработках и в буровых скважинах на железорудных месторождениях производятся редко, хотя аппаратура для магнитного каротажа создана. Несомненно, имеют перспективы измерения магнитного поля в разведочных и эксплуатационных подземных выработках с целью определения полноты выработки участков и направления дальнейших работ. Большим препятствием для развития этих работ являются помехи, создаваемые искусственными подземными сооружениями и токовыми линиями, однако их нельзя считать непреодолимыми.
Месторождения слабо магнитных железных руд (бурые железняки, сидеритовые руды) неоднократно являлись объектами поисков с помощью магниторазведки. При применении метода на некоторых месторождениях Урала получены различные результаты, несомненно, связанные с различным составом руд, в основном представленных двумя типами: рассыпчатыми, светлыми, охристыми, бурыми железняками с псевдоолитовыми образованиями и более плотными оолитовыми рудами темно-коричневого, почти черного цвета. При средпей магнитной восприимчивости руд первого типа около 50*10в-6 СГС среди образцов плотных руд оказались образцы с высокой восприимчивостью, доходящей до 20000*10в-6 СГС и с большой остаточной намагниченностью. Столь высокая намагниченность свойственна только породам, содержащим магнетит. Действительно, на одном из месторождений в пустотах жеод бурого железняка были обнаружены кальцит-магнетитовые включения.

Непостоянство включений ферромагнитных элементов находит отражение в характере магнитного поля. На рис. 126 изображена кривая аномального поля над одним из таких месторождений (вертикальный масштаб разреза увеличен сравнительно с горизонтальным). Резко меняющееся магнитное поле в данном случае может быть использовано как поисковый признак месторождений подобного типа при условии однородного поля над вмещающими породами.
На другом месторождении бурого железняка, обнаружено относительно спокойное повышенное поле напряженностью до 200γ, контуры которого приблизительно совпадают с контурами рудных тел (рис. 127).
Совершенствование техники магнитных измерений при одновременном более глубоком изучении. особенностей магнитных свойств объектов поисков и вмещающих пород может расширить возможности магниторазведки при поисках слабо магнитных железных руд.