Inwersyjne obrazowanie oporu w rejonie złoża Zn-Pb Zawiercie Źródłem informacji na temat budowy geologicznej

• Autorzy: Cabała J. , Jochymczyk K. , Poręba A.

Warianty tytułu

EN

Application of electrical resistivity tomography (ERT) in the Zawiercie Zn-Pb ore area as a source of information on the geological structure

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

The depletion of Zn-Pb ores in developed mining areas and the increase in metal prices have resulted in the need to search for new deposits which have not been exploited yet. A project of drilling new exploratory boreholes should be preceded by an interpretation of archival geological data. To obtain the most valuable information on the geological structure leading to its plausible interpretation, it seems to be purposeful and advisable to apply some geophysical methods that are reasonably cheap in comparison with others. The method of electrical resistivity tomography, which in this research uses two of many measurement protocols such as Schlumberger array and dipole-dipole array, is particularly useful. Computer interpretation of geophysical results allows a high resolution 2D and 3D geoelectrical model of rock mass to be created. The study was carried out using the multi-electrode Lund Imaging System manufactured by ABEM, Sweden. In order to evaluate the practical application of this method, Zawiercie Zn-Pb ore deposits were chosen as the area used in previous scientific research. Taking into account mineralization in its economic aspect, the deposits occur at relatively shallow depths of 50-120 m. In the investigated region, the Triassic carbonate formation overlays the Devonian rocks. The Keuper low-resistance clay, occurring on the surface, provides a very good electrical contact between an electrode and the soil. This is why there are favourable measurement conditions in this area. The boundaries between the Keuper, Devonian and Triassic formations are clearly noticeable in the resistivity cross-sections obtained. On the basis of the ERT results, it is possible to locate faulting zones as well as karst systems. One of the profiles clearly shows the occurrence of a low-resistance anomaly correlated with Zn-Pb mineralization, which was confirmed by borehole surveys. However, this early stage of the research with the use of the ERT method cannot unequivocally identify the ore body, particularly as it was conditioned by the limited depth of prospecting.

Słowa kluczowe

PL

inwersyjne obrazowanie oporu; geofizyczny pomiar; złoża w rejonie Zn-Pb Zawiercie; Polska

EN

electrical resistivity tomography; geophysical survey; Zawiercie Zn-Pb ore deposits; Poland

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Przegląd Geologiczny
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 55, nr 10
• Strony: 380--386
• Opis fizyczny: bibliogr. 24 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Cabała J.

autor

Jochymczyk K.

autor

Poręba A.

• Wydział Nauk o Ziemi, Uniwersytet Śląski, ul. Będzińska 60, 41-200, Sosnowiec,

Bibliografia

• ALEKSANDROWICZ S.W. 1972 - Stratygrafia dolomitów kruszconośnych w okolicy Zawiercia. Rudy Metale, 17, 2: 58-60.
• BAINES D., SMITH D.G., FROESE D.G., BAUMAN P. & NIMECK G. 2002 - Electrical resistivity ground imaging (ERGI): a new tool for mapping the litology and geometry of channel-belts and velley-fills. Sedimentology, 49: 441-449.
• BATAYNEH A.T. 2001- Resistivity imaging for near-surface resistive dyke using two dimensional DC resistivity techniques. J. Appl. Geophys., 48: 25-32.
• BERESNEV I.A., HRUBY C.E. & DAVIS C.A. 2002 - The use of multi-electrode resistivity imaging in gravel prospecting. J. Appl. Geophys., 49: 245-254.
• BUŁA Z., JACHOWICZ M. & ŻABA J. 1997 - Principal characteristics of the Upper Silesian Block and Malopolska Block border zone (southern Poland). Geol. Mag., 134 (5): 669-677.
• CABAŁA J. 1990 - Występowanie okruszcowania Zn-Pb w rejonie wypiętrzonych utworów paleozoicznych na SW od Zawiercia. Zesz. Nauk. PŚl, 190: 211-224.
• CABAŁA J. 1996 - Active mode of tectonic deformation of Silesian- Cracovian Zn-Pb ore mine area. Tectonophisic of Mining Areas. Pr. Nauk. UŚl, 1602: 65-78.
• CABAŁA J. 2000 - Jakooeæ oraz wtórne zmiany chemizmu rud Zn-Pb w olkuskim rejonie złożowym. Gosp. Sur. Miner., t. 6 (1): 117-141.
• CABAŁA J. 2002 - Geological structure and physical features of rock mass in Zawiercie Zn-Pb ore region. Publ. Inst. Geoph. Pol. Acad. Sc., M 24 (340): 195-203.
• CABAŁA J. & TEPER L. 1990 - Testowanie przesuwczego charakteru NE granicy GZW na podstawie badań strukturalnych w rejonie Zawiercia. [W:] III Konferencja nt. Postęp naukowy i techniczny w geologii górniczej węgla kamiennego. GIG, Katowice: 96-108.
• HEIJLEN W., MUCHEZ P.H., BANKS D.A., SCHNEIDER J., KUCHA H. & KEPPENS E. 2003 - Carbonate-hosted Zn-Pb deposits in Upper Silesia, Poland: origin and evolution of mineralizing fluids and constraints on genetic models. Econ. Geol., 98: 911-932.
• JOCHYMCZYK K., CABAŁA J. & PORĘBA A. 2006 - Application of resistivity imaging to recognition of geological structure in the area of shallow Zn-Pb ore bodies. Acta Geodyn. Geometr., 3 (143): 131-138.
• KUREK S. 1988 - Prawidłowości występowania mineralizacji Zn-Pb w utworach młodszego paleozoiku NE obrzeżenia Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Prz. Geol., 7: 396-400.
• KUREK S. 1993 - Problems of modeling of Zn-Pb ores of the Mississippi Valley-type in the sediments of Younger Paleozoic. Kwart. Geol., 37: 147-155.
• KUREK S. (red.) 1994 - Dodatek nr 4 do dokumentacji geologicznej złoża rud Zn-Pb Zawiercie. Obszar Zawiercie Wschód w kat. C-1. (niepubl.). MOŚZNiL, Przedsiębiorstwo Geologiczne SA, Kraków.
• LOKE M.H. 1999 - Electrical imaging surveys for environmental and engineering studies. A practical guide to 2-D and 3-D surveys. www.geoelectrical.com.
• OLAYINKA A.I. & YARAMANCI U. 2000 - Use of block inversion in the 2-D interpretation of apparent resistivity data and its comparison with smooth inversion. J. Appl. Geophys., 45: 63-81.
• REPRESAS P., MONTEIRO SANTOS F., MATEUS A., FIGUEIRAS J., BARROSO M., MARTINS R., NOLASCO DASILVAM., OLIVEIRAV. & MATOS J.X. 2005 - A case study of two and three-dimensional inversion of dipole-dipole data: the Enfermarias Zn-Pb (Ag, Sb, Au) prospect (Moura, Portugal). Near Surface Geophysics, 3(1): 21-31.
• RUDZKI M. 2002 - Zastosowanie metody tomografii elektrooporowej do wykrywania podziemnych obiektów antropogenicznych. Publ. Inst. Geoph. Pol. Acad. Sc., M 25: 195-210.
• SUZUKI K., TODA S., KUSUNOKI K., FUJIMITSU J., MOGI T. & JOMORI A. 2000 - Case studies of electrical and electromagnetic methods to mapping active faults beneath the thick quaternary. Eng. Geol., 56: 29-45.
• SZUWARZYŃSKI M. 1996 - Ore bodies in the Silesia-Cracow Zn-Pb ore district, Poland. Pr. Państw. Inst. Geol., 154: 9-24.
• ŚLIWIŃSKI S. 1964 - Przejawy mineralizacji kruszcowej w utworach dewońskich i triasowych obszaru siewierskiego. Rocz. Pol. Tow. Geol., 34, 1-2: 151-190.
• WYCZÓŁKOWSKI J. 1978 - Osady triasu dolnego i środkowego. [W:] Pawłowska J. (red.) Poszukiwanie rud cynku i ołowiu na obszarze śląsko-krakowskim. Pr. Inst. Geol., 83: 79-104.
• ŻABA J. 1996 - Późnokarbońska aktywność przesuwcza strefy granicznej bloków górnośląskiego i małopolskiego. Prz. Geol., 2: 173-180.