Application of Historical Geophysical Materials in Searching for Cu-Ag Ore Deposits—A New Direction of Research
Abstract
:1. Introduction
- The development and interpretation of gravimetric transformed maps of residual anomalies and maps presenting the directions of zones of tectonic and lithological discontinuities,
- An analysis of the results of on-site work in terms of selecting seismic reflection lines for application of the new method of effective reflection coefficients (ERC),
- For selected seismic profiles—application of the method of transforming two-way time wave-based sections into ERC sections, to obtain an image with higher resolution compared to a wave-based image, primarily for interfaces related to the Permian Zechstein sediments, in particular the basal Zechstein 1 (Werra) Kupferschiefer-limestone-anhydrite series.
- Geophysical and geological interpretation of the resulting seismic sections in correlation with the results of geophysical borehole logging. Particular attention paid to the interval comprising Zechstein sediments (P2), including the zone of contact with Rotliegend sediments (P1). Correlation of drilling and ERC seismic data with data from lithological and parametric borehole logs.
- An analysis of results with respect to the indication of potential zones of copper-silver orebodies in the Zechstein copper-bearing series, aimed at targeting exploration boreholes.
2. Geological Setting
3. The State of Geophysical Knowledge
4. The Methodology of Research
4.1. Compilation and Interpretation of Transformed Gravimetric Anomaly Maps
4.2. Processing of Seismic Data and Development of ERC Sections
5. Results
5.1. Geophysical and Geological Interpretation of Seismic ERC Sections
- Tp2—interface reflecting the morphology of the top of Middle Buntsandstein (bottom of the Röt)—not presented in any of the figures due to their vertical scale
- Z4—interface from the top of the Zechstein
- Z3—interface from the top of the Main Anhydrite of the Leine cyclothem
- Z2—interface from the top of the Basal Anhydrite of the Stassfurt cyclothem
- Z1n—interface from the top of the Werra Salt—bottom of the Upper Anhydrite (difficult to trace; shown in Figure 10 above but not in the following figures)
- Z1—interface from the bottom of the Werra Salt—top of the Lower Anhydrite
- Z1′ (or P1, see Figure 10 above)—interface formed at the contact between the bottom of the Zechstein and the top of the Rotliegend—it corresponds to a seismic interface associated with the bottom of the Basal Limestone of the Werra cyclothem and thus it characterizes the position and shape of the top surface of P1 sandy sediments
- C—interface from the top of the Carboniferous.
5.2. Analysis of Seismic ERC Sections with Respect to Prediction of Ore Distribution
6. Conclusions
6.1. Usefulness of the ERC Method Applied for Establishing Drilling Locations as Part of an Exploration Programme for Cu-Ag Ore Deposits
6.2. Summary
Author Contributions
Funding
Conflicts of Interest
References
- Speczik, S.; Dziewińska, L.; Pepel, A.; Jóżwiak, W. Możliwość wykorzystania impulsowej postaci zapisu sejsmicznego do rozpoznania złóż prognostycznych miedzi i srebra w północnej części monokliny przedsudeckiej. Zesz. Nauk. IGSMIE-PAN 2011, 81, 117–135. [Google Scholar]
- Speczik, S.; Dziewińska, L.; Pepel, A.; Jóżwiak, W. Analiza i przetwarzanie danych geofizycznych jako instrument poszukiwań złóż Cu-Ag na monoklinie przedsudeckiej. Biul. Panstw. Inst. Geol. 2012, 452, 257–286. [Google Scholar]
- Dziewińska, L.; Pepel, A.; Tarkowski, R.; Żuk, Z. Nowe spojrzenie na wyniki badań geofizycznych monokliny przedsudeckiej w aspekcie poszukiwań surowców mineralnych. Biul. Panstw. Inst. Geol. 2017, 468, 165–174. [Google Scholar]
- Żelaźniewicz, A. Rejonizacja Tektoniczna Polski; Komitet Nauk Geologicznych PAN: Wrocław, Poland, 2011; 60p. [Google Scholar]
- Grad, M.; Polkowski, M.; Ostaficzuk, S.R. High-resolution 3D seismic model of the crustal and uppermost mantle structure in Poland. Tectonophysics 2016, 666, 188–210. [Google Scholar] [CrossRef]
- Nawrocki, J.; Becker, A. Atlas Geologiczny Polski; Polish Geological Institute: Warsaw, Poland, 2017. [Google Scholar]
- Speczik, S.; Skowronek, C.; Fredrich, G.; Diedel, R.; Schumacher, C.; Schmidt, F.P. The environment of generation of some base metal Zechstein occurrences in central Europe. Acta Geol. Pol. 1986, 36, 1–36. [Google Scholar]
- Franke, W.; Żelaźniewicz, A.; Porębski, S.J.; Wajsprych, B. The Saxothuringian zone in Germany and Poland: Differences and common features. Geol. Rundsch. 1993, 82, 583–599. [Google Scholar] [CrossRef]
- Speczik, S. The Kupferschiefer mineralization of Central Europe: New aspects and major areas of future research. Ore Geol. Rev. 1995, 9, 411–426. [Google Scholar] [CrossRef]
- Kiersnowski, H.; Peryt, T.M.; Buniak, A.; Mikołajewski, Z. From the intra-desert ridges to the marine carbonate island chain: Middle to late Permian (Upper Rotliegend-Lower Zechstein) of the Wolsztyn-Pogorzela high, west Poland. Geol. J. 2010, 44, 319–335. [Google Scholar] [CrossRef]
- Żelaźniewicz, A.; Cwojdziński, S.; England, E.W.; Zietara, P. Variscides in the Sudetes and the reworked Cadomian orogen: Evidence from the GB-2A seismic reflection profiling in southwestern Poland. Geol. Q. 1997, 41, 289–308. [Google Scholar]
- Speczik, S. Metalogeneza podłoża podcechsztyńskiego monokliny przedsudeckiej. Geol. Sudet. 1985, 20, 37–96. [Google Scholar]
- Piestrzyński, A. Historyczny rozwój poglądów na genezę złoża rud miedzi na monoklinie pzedsudeckiej- dyskusja. Biul. Państw. Inst. Geol. 2007, 423, 69–76. [Google Scholar]
- Speczik, S. Relation of Permian base metal occurrences to Variscan paleogeothermal field of the Fore- Sudetic Monocline; results of fluid inclusion studies and vitrinite rank determination. Fort. Miner. 1985, 63, 222. [Google Scholar]
- Speczik, S.; Oszczepalski, S.; Nowak, G.; Karwasiecka, M. Cechsztyński łupek miedzionośny-poszukiwanie nowych rezerw. Biul. Państw. Inst. 2007, 423, 173–188. [Google Scholar]
- Leszczyński, K. (Ed.) Profile Głębokich Otworów Wiertniczych Instytutu Geologicznego; Polish Geological Institute: Warsaw, Poland, 2015; p. 146. [Google Scholar]
- Majorowicz, J.; Safanda, J. Lithosphere Thickness from New Heat-Flow Data of the Odra Variscan Area, SW Poland. Pure Appl. Geophys. 2018, 175, 4343–4354. [Google Scholar] [CrossRef]
- Królikowski, C.; Petecki, Z. Gravimetric Atlas of Poland 1:500,000 and 1:750,000; Polish Geological Institute: Warsaw, Poland, 1995. [Google Scholar]
- Cwojdziński, S.; Młynarski, S.; Dziewińska, L.; Jóźwiak, W.; Zientara, P.; Baziuk, T. Pierwszy sejsmiczny profil głębokich badań refleksyjnych (GBS) na Dolnym Śląsku. Przegląd Geol. 1995, 43, 727–737. [Google Scholar]
- Młynarski, S.; Pokorski, J.; Dziewińska, L.; Jóźwiak, W.; Zientara, P. Deep reflection seismic experiments in western Poland. Geol. Q. 2000, 44, 175–181. [Google Scholar]
- Narkiewicz, M.; Petecki, Z. Basement structure of the Palaeozoic Platform in Poland. Geol. Q. 2017, 61, 502–520. [Google Scholar]
- Kiersnowski, H.; Petecki, Z. Budowa geologiczna podcechsztyńskiego podłoża Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego (LGOM) i jego otoczenia: Spojrzenie krytyczne. Biul. Państw. Inst. Geol. 2017, 468, 175–198. [Google Scholar]
- Rudnickaja, D.I.; Danenberg, E.E.; Belozerov, V.B. Principy vydelenija sejsmociklitov v kontinentalnyh otlozhenijah jury Zapadno-Sibirskoj plity v svjazi s poiskami neantiklinalnyh zalezhej nefti i gaza. In Prikladnye Voprosy Sedimentacionnoj Ciklichnosti i Neftegazonosnosti; Nauka: Novosybirsk, Russia, 1987; pp. 67–72. [Google Scholar]
- Dziewińska, L.; Jóźwiak, W. Zmiany litologiczne w utworach karbonu rowu lubelskiego w świetle interpretacji geofizycznej. Biul. Państw. Inst. Geol. 2000, 39, 5–48. [Google Scholar]
- Dziewińska, L.; Petecki, Z. Kompleksowa interpretacja badań geofizycznych północnego obrzeżenia Gór Świętokrzyskich. Instr. Metod. Badań Geol. 2004, 58, 107. [Google Scholar]
- Dziewińska, L.; Petecki, Z.; Tarkowski, R. Budowa geologiczna utworów permu struktury Wilków (monoklina przedsudecka) w świetle interpretacji sekcji współczynników odbicia. Przegląd Gór. 2011, 67, 64–72. [Google Scholar]
- Dziewińska, L.; Tarkowski, R. Sejsmiczna interpretacja struktury Wierzchowa dla potrzeb podziemnego składowania CO2 z wykorzystaniem efektywnych współczynników odbicia. Zesz. Nauk. IGSMIE-PAN 2016, 92, 261–274. [Google Scholar]
- Zieliński, K.; Speczik, S. Głębokie złoża miedzi i srebra szansą dla górnictwa metali w Polsce. Biul. Państw. Inst. Geol. 2017, 468, 153–164. [Google Scholar]
Borehole Signature | Correlation with ERC Image | Seismic Section No. |
---|---|---|
NS C1 | compliance | 118-4-93K, 106-4-93K |
NS C2 | compliance | 118-4-93K, T0970783 |
NS C3 | no confirmation | 118-4-93K, T0970783 |
NS C4 | compliance | TA220782, 115-4-93K |
NS C11 | no confirmation | 114-4-93K |
NS C12 | no confirmation | TA220782, 114-4-93K |
NS C13 | compliance | 118-4-93K, 107-4-93K |
NS C14B | compliance | TA220782 |
NS C16 | compliance | TA220782, TA230782 |
NS C17B | compliance | 115-4-93K, 114-4-93K, 106-4-93K |
NS C22 | compliance | 118-4-93K, T0970783 |
NS C33 | compliance | 118-4-93K, T0970783 |
© 2020 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
Share and Cite
Speczik, S.; Dziewińska, L.; Jóźwiak, W.; Zieliński, K. Application of Historical Geophysical Materials in Searching for Cu-Ag Ore Deposits—A New Direction of Research. Minerals 2020, 10, 725. https://doi.org/10.3390/min10080725
Speczik S, Dziewińska L, Jóźwiak W, Zieliński K. Application of Historical Geophysical Materials in Searching for Cu-Ag Ore Deposits—A New Direction of Research. Minerals. 2020; 10(8):725. https://doi.org/10.3390/min10080725
Chicago/Turabian StyleSpeczik, Stanisław, Lidia Dziewińska, Waldemar Jóźwiak, and Krzysztof Zieliński. 2020. "Application of Historical Geophysical Materials in Searching for Cu-Ag Ore Deposits—A New Direction of Research" Minerals 10, no. 8: 725. https://doi.org/10.3390/min10080725
APA StyleSpeczik, S., Dziewińska, L., Jóźwiak, W., & Zieliński, K. (2020). Application of Historical Geophysical Materials in Searching for Cu-Ag Ore Deposits—A New Direction of Research. Minerals, 10(8), 725. https://doi.org/10.3390/min10080725