Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1 курс / 2 семестр / Геология / Введение в геологию.doc
Скачиваний:
77
Добавлен:
07.07.2018
Размер:
35.71 Mб
Скачать

6.1. Стадии геологоразведочных работ

Соблюдение очерёдности проведения геолого-разведочных работ (ГРР) обеспечивает полноту геологического изучения недр, возможность оперативного учета и анализа геологической изученности для обоснованного выбора направлений поисковых, оценочных и разведочных работ (табл. 6.1, 6.2).

Таблица 6.1 - Стадии проведения работ по геологическому изучению недр

Порядок проведения ГРР по этапам и стадиям

Этапы

Стадии

Этап I

Работы общегеологического

и минерагенического содержания

Стадия 1. Региональное геологического изучение недр и прогнозирование полезных ископаемых

Этап II

Поиски и оценка месторождений

Стадия 2.Поисковые работы

Стадия 3.Оценочные работы

Этап III

Разведка и освоение

месторождения

Стадия 4. Разведка месторождения

Стадия 5. Эксплуатационная разведка

Таблица 6.2 Объекты изучения, цели работ и основные результаты ГРР по этапам и стадиям

Объекты работ

Цель работ

Конечный результат

I этап. Работы общегеологического и минерагенического назначения

Стадия 1. Региональное геологическое изучение и прогнозирование полезных ископаемых

Территория государства, глубинные части земной коры, шельф, горно-рудные регионы, районы интенсивного строительства

Создание фундаментальной многоцелевой геологической основы для прогнозирования полезных ископаемых, обеспечение отраслей экономики геологической информацией в области ГРР, горного дела, мелиорации, строительства, обороны, экологии

Комплекты специальных геологических карт масштабов 1:1000000 и крупнее; комплексная оценка рудного потенциала и определение прогнозных ресурсов категорий Р3 и Р2; мониторинг геологической среды

II этап. Поиски и оценка месторождений

Стадия 2. Поисковые работы

Бассейны, горно-рудные районы, узлы и поля с прогнозными ресурсами категорий Р3 и Р2

Геологическое изучение территории поисков; выявление проявлений и МПИ; определение целесообразности их дальнейшего изучения

Оценка прогнозных ресурсов по категориям Р2 и Р1; укрупненная геолого-экономическая оценка очередности их дальнейшего изучения и освоения

Стадия 3. Оценочные работы

Рудопроявления и МПИ с оцененными ресурсами категорий Р2 и Р1

Геологическое изучение и геолого-экономическая оценка проявлений и МПИ; отбраковка проявлений, не представляющих промышленной ценности

Оценка запасов по категориям С2 и С1 и прогнозных ресурсов Р1; ТЭО временных кондиций и промышленной ценности МПИ

III этап. Разведка и освоение месторождений

Стадия 4. Разведка месторождений

МПИ с оцененными запасами по категориям С2 и С1 и прогнозными ресурсами Р1

Изучение геологического строения, качества и технологических свойств полезного ископаемого, гидро- и горно-геологических условий добычи; перевод запасов в более высокие категории

ТЭО разведочных кондиций, промышленной ценности и освоения МПИ; подсчет запасов по категориям А, В, С1 и С2

Стадия 5. Эксплуатационная разведка

Эксплуатационные этажи, горизонты, блоки и уступы, подготовляемые для очистных работ

Уточнение данных разведки для оперативного планирования добычи, контроль за полнотой и качеством отработки запасов; ТЭО эксплуатационных кондиций

Запасы эксплуатационных блоков; повышение полноты отработки, уточнение потерь и разубоживания полезного ископаемого

Примечание: принятые обозначения МПИ – месторождения полезных ископаемых,

ТЭО – технико-экономическое обоснование

Региональное геологическое изучение недр – один из основных видов геологических исследований, задачей которого являются систематические и всестороннее изучение геологического строения верхней части земной коры и оценка перспектив выявления на конкретных участках тех или иных видов минерального сырья.

Конечным результатов геологической съемки является геологическая карта, представляющая собой графическую модель участка земной коры, выполненную методами картографии. Сущность составления геологической карты заключается в выявлении геологического строения данного участка земной поверхности, прослеживании на местности границ геологических тел и нанесении их на топографическую основу – специально упрощенную топографическую карту.

В зависимости от детальности исследования геологическая съемка подразделяется на мелкомасштабную (1 : 1 000 000 и 1 : 500 000), среднемасштабную (1 : 200 000 и 1 : 100 000), крупномасштабную (1 : 50 000 и 1 : 25 000) и детальную (1 : 10 000 и крупнее).

Таблица 6.3 Масштабы и объекты геологического картирования

Масштаб геокартирования

Объекты геокартирования

Сводное и обзорное 1:1500000 и мельче

Территория континента, включая глубинные части земной коры, континентальный шельф, крупные геолого-структурные регионы, горнорудные и нефтегазоносные районы

Мелкомасштабное 1:1000000-1:500000

Административные и экономические регионы, крупные геолого-структурные блоки

Среднемасштабное 1:200000-1:100000

Отдельные регионы, горнорудные, нефтегазоносные и экологически напряжённые районы

Крупномасштабное 1:50000-1:25000

Перспективные минерагенические зоны и рудные узлы, районы интенсивного промышленного и гражданского строительства, площади развития техногенных отложений и с напряжённой экологической обстановкой

Основными видами работ по региональному изучению недр являются геологические, гидрогеологические, инженерно-геологические и другие специальные съемки, геологическое доизучение ранее заснятых площадей (ГДП), в комплексе с геохимическими, наземными и аэрогеофизическими работами. К этой же стадии относятся создание объемных моделей рудных объектов, глубинное геологическое картирование, бурение сверхглубоких опорных скважин, геологическая съемка шельфа, работы в Мировом океане и Антарктике, а также картосоставительские и издательские работы. Необходимость повторного доизучения ранее закартированных площадей возникает периодически в связи с расширением задач по воспроизводству минерально-сырьевой базы, обновлением данных о минералогическом потенциале перспективной площади, совершенствованием технических средств и возможностей для познания геологического строения недр.

Выбор рациональных методов и масштабов работ по региональному изучению недр определяется с учетом достигнутой степени геологической изученности территории и результатов предшествующих исследований.

На подстадии сводного и обзорногое картирования выполняются:

- площадные геологические съёмки (ГС), гидрогеологические, инженерно-геологические съемки, доизучение ранее отснятых площадей (ГДП), глубинное (ГГК) и объёмное (ОГК) геологическое картирование;

- наземные и аэрогеофизические работы (грави- и магнито-метрические, электроразведочные, аэрогаммаспектрометрические);

- аэро- и космофотогеологическое картирование, радиолокационные, тепловые и другие съемки;

- бурение сверхглубоких (параметрических) скважин, создание государственной сети опорных профилей;

- геоэкологические исследования, мониторинг геологической среды, прогноз землетрясений и других стихийных бедствий;

- научно-методическое и информационное обеспечение издательских и картосоставительских работ.

В результате анализа и обобщения материалов предшествующих исследований по геологическому строению и минерагении исследуемой территории определяется минимально необходимый объем полевых работ. Очередность и комплексность работ определяются с учетом достигнутой геологической изученности и социально-экономической необходимости. Итоговая информация по завершению сводного и обзорного геокартирования – комплект Государственных карт геологического содержания (прогнозно-минерагенических и др.), геологические атласы, геолого-геофизические профили, их цифровые и электронные модели

Мелкомасштабное картированиепроводится с целью комплексного изучения суши и континентального шельфа, создания геологических карт в аналоговой и цифровой формах с электронными базами данных.

В зависимости от поставленных задач, качества имеющейся геолого-геофизической информации о минерально-сырьевом потенциале ерритории используются геологические, геофизические, геохимические, гидро-, инженерно- и эколого-геологические съемки суши и шельфа, прогнозно-минерагенические, аэрокосмические, геодинамические и другие исследования.

Комплект обязательных карт включает карты четвертичных и дочетвертичных образований, полезных ископаемых с оценкой ресурсов, гидрогеологические, геоморфологические, эколого-геологические, содержащие необходимую информацию для обеспечения стратегических вопросов рационального использования недр. Они создаются на основе обобщения всех ранее полученных материалов геологических съемок масштаба 1:200000 и крупнее, а также данных по геотраверсам, опорным скважинам и геодинамическим полигонам.

Объектами среднемасштабного картированияявляются регионы важнейшие горнорудные и нефтегазоносные, а также экологически напряженные районы. На ранее обследованных в том же масштабе площадях проводится их геологическое (ГДП), гидрогеологическое доизучение (ГГД), объемное (ОГК) и глубинное геологическое картирование (ГГК) масштаба 1:200000 (1:100000).

Геологическое доизучение может проводиться также и на ранее обследованных площадях, обеспеченных комплектом карт даже более крупного масштаба, если они не отвечают современным требованиям. В этих случаях ГДП выполняется преимущественно камеральным путем с использованием минимального объема полевых рекогносцировочных работ, нацеленных на решение конкретных геологических задач. Обновленные данные о геологическом строении и минерагеническом потенциале служат основой для долго-, средне- и краткосрочного прогноза эффективного развития МСБ, выбора перспективных площадей и объектов для последующих поисков, использования и охраны недр.

Объектами крупномасштабного геокартированияявляются рудные районы, перспективные на выявление рудопроявлений полезных ископаемых, районы интенсивного промышленного или гражданского строительства, площади развития техногенных отложений и территории с напряженной экологической обстановкой. Геологическое изучение площадей м-ба 1:50000 сопровождается опережающими дистанционными и наземными геофизическими, геохимическими, геоморфологическими и прогнозно-минерагеническими исследованиями. В процессе работ уточняются границы размещения полезных ископаемых, устанавливается геологическая природа выявленных геофизических и геохимических аномалий, проводится предварительная оценка прогнозных ресурсов7

Поиски месторождений полезных ископаемых – комплекс геологоразведочных работ, направленных на выявление промышленно ценных скоплений полезных ископаемых как возможных источников минерального сырья для нужд народного хозяйства и на их прогнозную оценку.

Поиски МПИ проводятся в три последовательных стадии:

1) общие поиски – совместно с геолого-съемочными работами масштаба 1 : 50 000 (1 : 25 000);

2) поисковые работы;

3) поисково-оценочные работы

Общие поискипредставляют собой комплекс исследований, направленных на выявление площадей (бассейнов, рудных узлов, структур), являющихся по совокупности геологических, геофизических, геохимических и других поисковых критериев и признаков перспективными на обнаружение МПИ.

Поисковые работынаправлены на выявление участков потенциальных месторождений в пределах известных и потенциальных рудных полей и бассейнов осадочных полезных ископаемых. Они проводятся на площадях, перспективность которых подтверждена в процессе общих поисков наличием прямых поисковых признаков на полный комплекс полезных ископаемых. Масштаб поисковых работ определяется густотой сети поисковых наблюдений, зависит от видов полезных ископаемых и сложности геологического строения территории и изменяется от 1: 25 000 до 1: 5 000.

Поиски включают комплексы геологических и геохимических методов с проходкой поверхностных горных выработок и с бурением поисковых скважин. Выбор рационального комплекса поисковых работ зависит от вида полезного ископаемого, геологических особенностей строения и ландшафтно-географических условий района проведения работ.

По данным поисковых работ определяются перспективы потенциальных рудных полей, месторождений и отдельных участков. Суммарные прогнозные ресурсы рудный полей оцениваются по категориям Р2, а потенциальных месторождений (по данным детализации работ) – по категории Р1. В зависимости от результатов поисковых работ даются рекомендации о постановке поисково-оценочных работ.

Поисково-оценочные работы– это самостоятельная стадия геологоразведочных работ на твердые полезные ископаемы. Проводятся на площадях, выявленных в процессе поисковых работ с целью массовой отбраковки не представляющих промышленного интереса проявлений полезных ископаемых и прогнозной геолого-экономической оценки потенциальных месторождений. Эта стадия является переходной от поискового этапа к разведочному. В ее задачи ее входит:

1) определение геолого-промышленного типа месторождения и минеральных типов полезных ископаемых;

2) оконтуривание площади месторождения в плане с подтверждением наличия промышленных концентраций на глубинах на несколько сотен метров;

3) выборочная оценка условий залегания тел полезных ископаемых;

4) прогнозная оценка технологических свойств минерального сырья и горно-геологических условий разработки месторождения;

5) сбор исходных данных для обоснования браковочных кондиций:

6) комплексная оценка прогнозных ресурсов месторождения.

Оценка прогнозных ресурсов по всему месторождению производится по категориям Р1, а на участках детализации работ подсчитываются запасы категории С2..

Для прогнозирования площадей, перспективных на выявление конкретных видов и комплексов полезных ископаемых, используются совокупности благоприятных геологических (поисковых) предпосылок и признаков.

Поисковые предпосылки– это геологические, минералогические, геохимические, геофизические факторы, определяющие условия нахождения полезных ископаемых в земной коре.

Поисковые предпосылки позволяют оценивать возможность обнаружения полезного ископаемого на определенных площадях. Они отражают связь полезных ископаемых с геологическими структурами, рельефом, климатом, возрастом геологических образований, составом горных пород, аномальными геофизическими полями различного типа и т.д.

Поисковые признакипрямо или косвенно указывают на наличие полезных ископаемых в пределах определенных площадей или участков. Такими признаками могут быть минералогические, геохимические, геофизические факторы (аномалии).

К прямым поисковым признакам относятся:

- проявления полезных ископаемых в естественных обнажениях (выходы горных пород), в горных выработках или в керне буровых скважин;

- потоки и ореолы минералов или химических элементов (например, золота, касситерита и олова, шеелита и вольфрама, киновари и ртути) в аллювии, склоновых рыхлых отложениях, в коренных породах;

-магнитные аномалии высокой интенсивности в связи с магнетитовыми рудами и др.

Косвенными признаками могут быть:

- потоки и ореола минералов и химических элементов-спутников главных полезных компонентов (например, для золоторудных месторождений – потоки и ореолы пирита, халькопирита, галенита, сфалерита, Cu,Pb,Zn,Ag; для месторождений олова – шеелита, вольфрамита или сульфидов свинца, цинка, висмута и др.);

- метасоматиты различных формационных типов (например, березиты, грейзены и др.);

- геофизические аномалии, обусловленные метасоматитами, ореолами минералов-спутников и др.

В поисковой практике применяются геологические, геофизические и геохимические методы, основанные на использовании предпосылок и критериев, наиболее адекватно соответствующих металлогенической специализации исследуемого района, используются различные технологии и технические средства, обеспечивающие рациональное и наиболее эффективное выполнение геологического задания.

Методы поисков подразделяются по разным признакам:

- по способу наблюдений: наземные и аэрометоды (В.М. Крейтер, 1960);

- по методу исследования: метод геологической съёмки, геофизические и геохимические методы, поиски по ореолам и потокам рассеяния (Е.О. Погребицкий, В.И. Терновой и др., 1977);

- по наиболее информативным предпосылкам, положенным в основу поисков: геолого-минералогические, геофизические и геохимические методы (А.Б. Каждан, 1985).

Сводная классификация методов поисков приведена в таблице 6.4.

Таблица 6.4 Классификация современных методов поиска месторождений полезных ископаемых

Класс методов по общим условиям применения

Космические

Воздушные (аэрометоды)

Наземные

Подводные

Подкласс методов по техническим средствам осуществления

Со спутников, пилотируемых кораблей, планетоходов

С самолетов, вертолетов, десантные операции

Пешеходные маршруты

С автомобилей, вездеходов, лодок

С надводных кораблей, подводных устройств аквалангистами

1. Группа методов по характеру изучаемых аномалий

Визуальные наблюдения, дешифрирование КФС

Аэровизуальные наблюдения, дешифрирование АФС

Геологическая съемка, поисковые маршруты

Геологическая съемка, поисковые маршруты

2. Минералогические

Опробование Луны, Марса

Опробование в десантном варианте

Выявление и оценка выходов ПИ, выявление и оценка ореолов рассеяния минералов в рыхлых отложениях: опробование крупнообломочных ореолов рассеяния руд, валунно-ледниковый, обломочно-речной шлиховой. Выявление ореолов рассеяния в коренных породах – минералогическая съемка, протолочно-шлиховой

Драгирование дна, шлиховой метод

3. Геохимические

Опробование Луны, Марса

Аэрогаммаспектрометрическая съемка, Аэроспетрозональная съемка, Газометрическая съемка Геохимическое опробование в десантном варианте

Литохимическое опробование: по рыхлым отложениям, по коренным породам; Гидрогеохимический метод по поверхностным и подземным водам Биогеохимический и геоботанический метод газортутометрическая и другая атмогеохимическая съемка

Литохимический по рыхлым отложениям По коренным породам гидрогеохимический

4. Геофизические

Дистанционные геофизические исследования

Аэромагнитная съемка, аэрогаммасъемка, аэроэлектрометрическая съемка, аэротермическая съемка, геофизические исследования в десантном варианте

Магнитометрический, гравиметрический, сейсмометрический, электроразведка, радиометрический, ядернофизический, термометрический, биофизический

Магнитометрический, гравиметрический, сейсмометрический, электроразведка, радиометрический, ядернофизический, термометрический

5. Горно-буровые

Бурение на поверхности планет

Проходка горных выработок и бурение в десантном варианте

Проходка горных выработок и бурение скважин

Проходка горных выработок и бурение

Классы методов 1-4 являются средством наведения на цель наиболее дорогостоящих, но и наиболее надежных горно-буровых работ. Последние являются техническим средством заверки результатов всех предшествующих методов, а с другой стороны имеют самостоятельное поисковое значение в тех случаях, когда все другие методы не могут выявить отчетливые аномалии.

Космическое зондирование (фото- и геофизическая съемка из космоса) дает в высшей степени ценную информацию, нередко недоступную для любого другого метода (в том числе аэрометодов). Преимуществом космометодов является естественная, объективная генерализация изображения поверхности Земли, получение снимков и других материалов на обширной территории в условиях одного времени суток, равной освещенности, с минимальными плановыми искажениями. «Большое видится на расстоянии» - по этому принципу выявлены многие рудоконтролирующие структуры, не наблюдаемые на земле и с воздуха, в первую очередь кольцевые, а также зоны наиболее крупных глубинных разломов.

Качественный космоснимок (КФС) отражает наиболее крупные черты рельефа и ландшафта, связанные в первую очередь с геологическими, а не географическими и народно-хозяйственными факторами. Поэтому на КФС «просвечивают» глубинные структуры, энергия которых интегрируется в формах макро- и микрорельефа поверхности и отображается в космических фотообразах. Для усиления контрастности фотоизображения эндогенных объектов применяют спектрозональные снимки. Если на черно-белых КФС различия в оттенках фотополей разных породных комплексов могут быть незначительны, то на спектрозональных они могут быть окрашены в разные цвета. Например, кровли невскрытых соляных куполов в пустынях Ирана (имеющих важное значение для прогноза нефти) на черно-белых снимках имеют слабые тоновые отличия от вмещающих пород, а на спектрозональных снимках, полученных в 1970-ые годы американскими геологами со спутников Лэндсат, они выделяются голубым цветом на желтом фоне. Космоматериалы выявляют наиболее крупномасштабные перспективные структуры и успешно используются при поисках нефти, газа, солей, металлов. Наиболее употребимые при поисках масштабы КФС – от 1:1 000 000 до 1:80 000.

Недостаток космофотометодов – недостаточная детальность изображения. Он восполняется аэрофотометодами. Обычно при поисках используют аэрофотоснимкм (АФС) масштаба 1:33 000 –1:10 000.

На АФС и при аэровизуальных наблюдениях с различной детальностью (в зависимости от рельефа, обнаженности, залесенности, хозяйственной освоенности территории) различаются локальные деформации толщ – складчатые, разрывные, карстовые; литологические неоднородности, контакты пород. Нередко ярко проявлены потенциально рудоносные зоны гидротермальных изменений пород, особенно магматических. В зонах окисления минерализованные породы на открытой, незалесённой местности часто выглядят, как факелы - яркие поля желтого, бурого, красного, розового цветов, что прекрасно наблюдается с воздуха. По рисунку гидросети, прямолинейным и кольцевым элементам ландшафта выявляются неотектонические нарушения, купольные структуры. На АФС хорошо читаются суффозионные просадки местности над гипсами, солями, сульфидными рудами, рощицы близ старинных разработок в степи, цепочки древних карьеров и отвалов, безошибочно фиксирующие рудные зоны.

На КФС и АФС различных масштабов с предельной чёткостью проявляется значение горно-эксплуатационного фактора – расположение старинных и современных разработок вдоль дешифрируемых элементов геологического строения (разломов, складок, кольцевых структур, вулканических куполов и депрессий, маркирующих горизонтов, элементов древней и современной гидросети и т.д.). Это позволяет выявить рудоконтролирующую роль этих элементов, обосновать задачу их целенаправленного поискового прослеживания, а кроме того, уточнить расположение некоторых разработок (особенно старинных, по которым отсутствуют достоверные данные).

При аэровизуальных маршрутахнередко выявляются наиболее крупные элювиальные развалы кварца, грейзенов, альбититов, полосы развития минерализованных пород, намечаются выходы коренных пород, которые необходимо изучить наземными маршрутами.

Аэродесантыприменяются в слабо изученных, трудно доступных для наземного и водного транспорта районах. Обычно они осуществляются в режиме кратковременной вертолетной заброски поисковой группы на предварительно намеченный (желательно хорошо обнажённый) участок, приоритетная привлекательность которого определена при дешифрировании АФС, аэровизуальных маршрутах, анализе геологической карты. Несмотря на такой сугубо рекогносцировочный характер изучения, слаженная оперативная работа группы квалифицированных исполнителей на удачно выбранном участке даёт вполне ощутимую практическую пользу.

Наземные маршруты – первая стадия собственно поисковых работ. В маршрутах используются прежде всего минералогические группы методов. Следует иметь в виду, что от наблюдательности, квалификации, старательности исполнителя зависит, в какой ранг по перспективности попадет участок работ, привлечет ли он поисковое внимание, или будет надолго забыт. Именно в маршрутах и площадными съемками выявляются точки минерализации, минералогические, геохимические и геофизические аномалии, рудопроявления.

Приоритетными геологическими объектами являются зоны разрывных нарушений, аэро – космофотолинеаменты, кольцевые структуры, контакты и апикальные части интрузивных массивов и их отдельных фаз, дайки, вулкано-тектонические структуры, изограды метаморфизма, участки минерализованных (сульфидизированных, окварцованных, хлоритизированных, альбитизированных, графитсодержащих, битуминозных и др.) пород.

Наиболее простыми для обнаружения в маршрутах объектами являются металлоносные кварцевые жилы, создающие контрастно выделяющиеся на местности крупнообломочные ореолы. Вместе с тем следует помнить, что даже в пределах достоверных рудных полей лишь незначительная часть обломочного кварцевого материала дает промышленные содержания, поэтому даже в этом самом простом варианте поисков необходимо тщательное изучение и описание состава и облика жильного кварца (текстуры, структуры, второстепенные жильные минералы, сульфиды и другие рудные минералы, их количество, габитус, вторичные изменения и т.д.). Особое внимание уделяется контактам – «зальбандам», обычно наиболее богатым частям кварцевых жил.

Нужно иметь в виду, что наиболее приметные крупные обломки белого кварца, которые в безлесной расчлененной местности «светятся» на солнце и видны иногда за несколько километров) не обязательно самые продуктивные. Чаще наоборот, они именно потому такие белые и крупные, что не подверглись дроблению и рудной минерализации. При этом истинная мощность кварцевой жилы, сформировавшей на склоне развал плитообразных обломков размером до 2-3 м, может быть не велика – 20-30 см, но создается впечатление, что весь склон сложен кварцем.

Часто рудные тела избирательно подвергаются наибольшему выветриванию, и отличить их от вмещающих пород можно лишь по неявным признакам (полосы осветленных, ожелезненных пород, пестро окрашенные глины, мелкодресвяная и песчаная кварцевая сыпучка, слабое позеленение в песчаниках, связанное с тонкой вкрапленностью малахита в медистых песчаниках и скородита по игольчатому арсенопириту во вкрапленных рудах золота).

Таким образом, рядом со сверкающими обломками жильного кварца может находиться невзрачная с виду полоса желтоватых или зеленоватых пород с рассеянными по её поверхности песчано-дресвяными обломочками буроватого кварца и (или) других гидротермальных минералов, которая представляет собой окисленный выветрелый выход на поверхность мощной минерализованной зоны дробления с высоким содержанием ценных металлов, имеющей несомненные промышленные перспективы.

Нередко выход кварца с видимыми – весьма эффектными выделениями видимого золота, но с незначительными размерами жил, «успешно» отвлекает внимание от темно-серых, зеленоватых, желтовато-красноватых пород с нитевидными прожилками кварца и тонкой (иногда не видимой визуально) вкрапленностью сульфидов (пирита, пирротина, арсенопирита и др.), слагающих очень крупную залежь прожилково-вкрапленных руд золота. Такая ситуация типична на крупнейшем российском месторождении – Сухой Лог в Иркутской обл. (около 2 тыс.т золота), где мелкие кварцевые жилы с видимым золотом известны с XIX века, но промышленное значение вмещающих жилы сульфидизированных черных алевролитов выявилось только в конце 1970-ых – 1980-ые гг.

Опробование– непременная составная часть поискового маршрута. При маршрутной заверке минералогических, геохимических, геофизических аномалий опробуются все разности гидротермальных и метасоматических пород, и продукты их выветривания и окисления. Главный способ опробования в маршрутах – точечное (штуфное). В пробу весом 1-3 кг набираются сколки и рыхлые комки потенциально рудоносных пород, равномерно с площадки 2×2 м – 10×10 м. Нежелательно набирать пробу из одного куска руды, даже наиболее привлекательного по виду (за исключением случаев, когда нужно набрать «сигнальную» пробу с наивысшим содержанием для привлечения внимания к участку). Стандартная плотность такого опробования – 1 проба на 1 км маршрута, но иногда необходимо сгущать её до 1 пробы на 10-20 погонных метров маршрута.

Коренные выходы рудных (и потенциально рудных) тел опробуются бороздовыми и задирковыми пробами.

Бороздовая пробаотбирается вкрест рудного тела мощностью более 0,3 м и обычно имеет прямоугольное сечение площадью 10×3 см (при опробовании на россыпные минералы – 20×5 см). Длина её определяется мощностью рудного тела, но не более 1-2 м. При большей мощности линию бороздового опробования делят на секции аналогичной, по возможности равной длины. Для кварцевых жил рекомендуется длина бороздовых проб не более 0,3-0,5 м, независимо от мощности жил. Помимо самих жил обязательно опробуются околожильные породы, хотя бы по 1 бороздовой пробе с каждого бока, длиной, равной мощности жилы.

Задирковые пробыберутся по маломощным (до 0,3 м) телам по их простиранию, на длину 0,5-1,0 м. Глубина задирки 3–5 см.

Древним и весьма эффективным «экспресс-анализом» в поисковых маршрутах является протолочно-шлиховой метод- промывка элювиально-делювиального мелкозема из-под выходов жил, минерализованных зон, из материала кор выветривания. Просеянный, отсортированный от крупных обломков рыхлый грунт (а иногда и протолочка – искусственно раздробленный молотком или в ступе материал коренных пород) сносится к ближайшей воде и промывается. Золото, платина, касситерит, вольфрамит, молибденит и другие ценные тяжелые минералы при навыке легко обнаруживаются после промывки. При отсутствии промывочного лотка его можно заменить котелком, кастрюлькой, тарелкой, крупной консервной банкой, дугообразно изогнутой пластиной бересты и т.д.

Отобранные в маршруте пробы – точечные, штуфные, бороздовые, шлиховые, геохимические, минералогические и т.д., а также данные радиометрии отмечаются в полевой книжке с указанием номера, вида и веса пробы, состава опробованного вещества, привязки пробы.

Часто самым информативным способом маршрутов, особенно в слабо изученных районах, является обломочно-речной метод- обследование береговых кос, островов и русел водотоков на предмет наличия валунов и обломков руды. Чем крупнее обломок руды, чем меньше его окатанность, чем ближе он к вершине водотока, тем ближе источник сноса. В омытых водой аллювиальных обломках нередко легче установить рудную природу образца, чем на склоне и водоразделе, где породы и руды покрыты коркой выветривания.

Расстояние между точками наблюдения в поисковом маршруте (фиксированные точки с географической привязкой – т.е. с указанием расстояния и азимута до ближайшего ориентира, показанного на топокарте) зависит от масштаба картирования и колеблется от 10-20 м до 0,2-0,5 км. На точке наблюдения, после определения её положения на топокарте и аэрофотоснимке (в современной практике – замера координат на приборе типа GPS) описывается геоморфологическая ситуация, степень обнаженности, наличие или отсутствие прямых и косвенных поисковых признаков (коренных выходов или крупнообломочных ореолов рассеяния гидротермалитов, метасоматически измененных пород, обломков и вкрапленности ценных минералов, аномалий любого рода, зон дробления и т.д.). При наличии коренных выходов, естественных или искусственных, точки наблюдения следует располагать именно на них. Расстояние между точками наблюдения также непрерывно осматривается, общие результаты наблюдений отражаются в полевой книжке.

Наблюдения в ходе вышеописанных поисковых работ нередко суммируются на минералогических картах, на которых особыми значками показаны точки находок ценных минералов и их характерных минеральных спутников. Размер и форма знаков отражают концентрацию минералов, размеры и морфологию их индивидов. Минералогическое картирование в совокупности с геохимической съемкой позволяет выявить закономерности зонального развития перспективных минералого-геохимических ассоциаций, наметить наиболее продуктивные «эпицентры» рудных полей, предсказать выявление новых, ранее промышленных типов оруденения.

Многие крупные и даже уникальные месторождения были открыты именно в ходе маршрутов – богатейшие россыпи Колымы (по находкам самородков на поверхности), медно-никелевые руды Норильска (по выходам сульфидных минеральных агрегатов), богатые золото-сурьмяные руды Сарылахского месторождения (по крупным обломкам антимонита), нефть Усинского месторождения (по выходам известняков с обильными выделениями битума) и др.

Речной шлиховой способ, как разновидность минералогической группы поисков, является одним из древнейших. Он позволяет быстро оценить перспективность обширных неизученных территорий. Пример гигантской рудной провинции, открытой промывочным лотком – золотой Северо-Восток России. Другой пример – оконтуривание площадей выхода алмазных трубок в Якутии с помощью пироповой шлиховой съемки.

Подводные поискивключают батиметрическое эхолотирование, видеосъемку, драгирование дна, бурение скважин с плавучих платформ и со льда, отбор проб воды и газа в устьях подводных источников, геофизические исследования - прежде всего сейсморазведку. Примеры крупных открытий на дне морей – морские россыпи касситерита в Индонезии и Малайзии, полиметаллические месторождения Атлантис-2 в Красном море, впадина Логачева в Срединно-Атлантическом хребте, Хуан-де-Фука в Тихом океане, обширные поля железо-марганцевых конкреций в Индийском и Тихом океанах, месторождения углеводородов на шельфе.

Крупное Приразломное нефтяное месторождение на шельфе Баренцева моря было выявлено в начале 1980-ых гг. путем геологического картирования фаций донных осадков с помощью драгирования. При этом было обращено внимание на обширный выход песков среди сплошного развития тонкозернистых илов. Ареал развития песков был интерпретирован как область устойчивого неотектонического поднятия, возможно, отражающего глубинную деформацию в осадочной толще. Это предположение затем подтвердилось сейсмической съемкой, выявившей крупную купольную структуру, и первая же поисковая скважина дала исключительно мощный дебит нефти.

Геохимические и геофизические группы методов подробно рассмотрены в параграфе 6.???

Кратко остановимся на поисках МПИ на других планетах. Как известно, Луна, Марс и Венера изучались (Марс изучается и в настоящее время) автоматическими планетоходами, а Луна посещалась американскими астронавтами. Важным источником информации о строении и составе планет, комет, астероидов являются дистанционные методы – наблюдения в телескопах, с космических зондов.

Наша ближайшая космическая соседка, Луна, привлекает внимание наличием в своих недрах легкого изотопа гелия. Промышленное освоение Луны в свете её гелиевых перспектив может стать новой перспективной задачей российской космонавтики. Глава ракетно-космической корпорации "Энергия" Николай Севастьянов заявил: "Мы говорим сейчас о термоядерной энергетике будущего и новом экологическом типе топлива, которое нельзя добыть на Земле. Речь идет о промышленном освоении Луны для добычи гелия-3".

Гелий-3 способен вступать в термоядерную реакцию с дейтерием, и этот процесс многие считают потенциальным источником дешевой энергии. Использование "лунного реагента" выгодно отличается от часто упоминаемого дейтерий-тритиевого синтеза тем, что в ходе реакции образуются свободные протоны, а не нейтроны. Последние, могут значительно больше времени провести вне реактора, а потому более опасны.

Легкий изотоп гелия составляет менее одной миллионной от общего количества этого вещества на Земле, однако с 1948 года его регулярно выделяют и используют для исследований в области сверхнизких температур. Напротив, большие количества гелия-3 содержатся в аморфном лунном грунте - реголите, где образовались под воздействием солнечного ветра.

Доставка ощутимых количеств минерала на Землю может потребовать существенных усилий и времени, однако в сообщении руководителя ракетно-космической корпорации о сроках, когда это станет возможным, не упоминается. При этом Севастьянов заметил, что прежде нужно "наладить транспортное сообщение между Землей и Луной с помощью кораблей "Союз".

Гигантские скопления метана и других углеводородов обнаружены с помощью космических зондов на дальних планетах Солнечной системы, например, на Титане – спутнике Сатурна. Их наличие здесь, при температуре -180 градусов Цельсия, едва ли можно объяснить биологическими причинами. Понятно, что такие резервы углеводородов не скоро будут освоены человечеством, но сам факт их образования в абиогенных условиях позволяет по-другому взглянуть на генезис нефти и газа на Земле.

Разведка и эксплуатационная разведка месторождений полезных ископаемых

Разведочные работы (этап III) проводятся с целью подготовки вновь выявленных месторождений для промышленного освоения (стадия 4) или переоценки запасов эксплуатируемых месторождений в процессе их освоения с целью расширения и укрепления материально-сырьевой базы действующего горного предприятия (стадия 5).

Объектом геологической разведки(стадия 4) является закрепленная лицензией в виде горного отвода часть недр с выявленными и положительно оцененными проявлениями полезных ископаемых по категориям С2и С1, а по менее изученным участкам – прогнозных ресурсов категории Р1.

В проекте на проведение разведки приводится обоснование выбора оптимального комплекса разведочных работ (буровых и горных выработок, геофизических и геохимических средств разведки, химико-аналитических и технологических исследований и др.) и объёмов разведочных работ с учётом геологических особенностей месторождения.

Разведочные работы проводятся в контурах, охватывающих все выявленные на месторождении рудные тела. С целью сокращения сроков на подготовку месторождения к освоению и экономии средств первоначально разведуются участки по более высоким категориям (А и В), а затем более глубокие горизонты (С1и С2), которые будут детализироваться уже в процессе эксплуатации.

В результате завершения разведки месторождения должна быть получена исчерпывающая информация, необходимая для проектирования горнорудного предприятия по вопросам:

- геологического строения месторождения, морфологии и внутренней структуре слагающих его рудных тел;

- качественной и технологической характеристики полезных ископаемых, в том числе попутных полезных компонентов;

- гидрогеологических, горнотехнических условий и экологической оценки последствий эксплуатации;

- подсчета запасов основных полезных ископаемых и попутных компонентов руд, их геолого-экономической оценки;

- эффективности выполненных разведочных работ и оценки подготовленности месторождения к промышленному освоению.

Достоверность данных разведки о геологическом строении, условиях залегания и морфологии тел полезных ископаемых должна быть подтверждена на участках детализации, где запасы должны быть разведаны по высоким категориям.

По материалам завершённых ГРР разрабатывается технико-экономическое обоснование разведочных кондиций, выполняется подсчёт запасов основных и попутных компонентов по категориям, способам отработки и балансовой принадлежности.

Таблица 6.5 Задачи и целевое назначение разведочных работ

Задачи разведочных работ

Целевое назначение и использование

1. Выяснение условий залегания, морфологии, структуры и внутреннего строения рудных тел, минерального и химического состава природных типов руд в конкретных геологических структура

Распознание геологической природы объекта с целью надежной интер- и экстраполяции разведочных данных, научное прогнозирование перспектив рудоносности

2. Изучение качества и закономерностей пространственной изменчивости свойств полезного ископаемого

Выбор оптимального комплекса ГРР и обоснования эффективной системы и методов разведки

3. Исследование технологических свойств, выбор рациональных схем обогащения

Разработка проекта обогатительного производства

4. Изучение горно-геологических условий разработки месторождения

Составление рабочего проекта горного предприятия

5. Прогнозирование экологических последствий разработки месторождения

Разработка мероприятий по охране природных условий 

6. Подсчёт запасов основных и попутных полезных компонентов по категориям, способам отработки и балансовой принадлежности

Оценка стоимости минерально-сырьевого потенциала, обеспеченности предприятия запасами и анализ экономической эффективности ГРР

Эксплуатационная разведка(стадия 5) проводится в течение всего периода освоения месторождения с целью оперативного планирования добычи и обеспечения наиболее полного извлечения из недр запасов полезных ископаемых. В процессе эксплуатационной разведки уточняются контуры рудных тел, их внутреннее строение, минеральный и химический состав полезного ископаемого, пространственное распределение природных типов руд в пределах подсчётных блоков.

Объектами изучения являются эксплуатационные этажи, блоки, уступы. Комплекс работ на этой стадии включает проходку горных выработок, бурение скважин, геофизические исследования, опробование различными методами. Для обеспечения рационального использования недр ведётся учёт показателей извлечения полезного ископаемого. На протяжении всего периода освоения месторождения осуществляется учёт изменения запасов в результате прироста и добычи.

Сопоставление результатов разработки и геологической разведки должно проводиться периодически. В случае выявления резких отклонений между данными разведки и эксплуатации выявляются причины расхождений, вносятся поправки в баланс запасов.