Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых

В учебном пособии представлены задачи и упражнения по поискам, разведке и геолого-экономической оценке месторождений, методика составления курсового проекта и образец выполнения курсового задания.

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Поиски, разведка и геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых (Г. А. Пономарева, 2013) предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

1 Краткие сведения о поисках и разведке месторождений полезных ископаемых

Геологическое прогнозирование – это обоснование ожидаемого проявления геологических тел в пределах изученной или неизученной территории на основе анализа геохимических, минералого-геохимических и геофизических данных. Информационную базу геологического прогнозирования образуют известные природные объекты, а научную – познанные закономерности формирования и размещения месторождений полезных ископаемых. Конечной продукцией геологического прогнозирования являются прогнозные ресурсы – составная часть минерально-сырьевой базы страны [ 3].

Поиски – это процесс выявления и перспективной оценки территорий на определенные промышленные типы месторождений полезных ископаемых, заслуживающих при положительных результатах постановки геологоразведочных работ. Задачей поисков является:

1) локализация геологического прогноза и подтверждение его открытием проявлений полезных ископаемых;

2) разработка комплекса методов наиболее эффективного выявления промышленно-значимых рудных скоплений и их предварительной геологоэкономической оценки.

Методика геологического прогнозирования и поисков зиждется на совокупности геологических критериев и признаков прямо или косвенно указывающих на присутствие промышленных рудных проявлений.

Под поисковыми критериями понимаются геологические факторы (т.е. движущие силы рудообразующих процессов), определяющие условия нахождения месторождений полезных ископаемых в земной коре [1,3]. Выделяются такие поисковые критерии как: стратиграфические, литологофациальные, магматические, структурно-тектонические, формационные, геохимические, геоморфологические и т.д.

К поисковым признакам относятся (по В.М. Крейтеру) геологические и иные факты, прямо или косвенно указывающие на возможность обнаружения в конкретном месте проявлений полезных ископаемых. Признаки бывают прямые и косвенные.

К числу прямых признаков принято относить:

2) ореолы рассеяния рудного вещества;

4) иногда геофизические аномалии.

Перечень косвенных поисковых признаков более широкий и включает в себя:

1) пункты (поля) развития рудоносных метасоматитов;

2) геохимические аномалии (часть их может быть прямым признаками);

3) сопутствующие оруденению минералы и элементы индикаторы;

4) геофизические аномалии и др. [3].

Проведение поисковых работ предусматривает сбор и обобщение геологической информации, отражающей потенциальную рудоносность оцениваемой территории. Главным принципом, положенным в основу поисковых работ, является выявление и оценка характера аномалий, которые создаются полезными ископаемыми или структурами их вмещающими (В.В. Аристов. 1984).

Применение различных методов поисков может осуществляться на поверхности Земли, в пределах акваторий морей и океанов, в воздушном пространстве и космосе (дистанционные методы).

Среди рассматриваемых методов остановимся на наземных геологических исследованиях. Они включают:

1) геологические методы (геологическая съемка и поисковые работы);

2) минералогические методы (выявление и оценка выходов полезных ископаемых). Они базируются на изучении и оценке ореолов рассеяния минералов в рыхлых отложениях, включающие такие методы как валунноледниковый, обломочно-речной и шлиховой;

3) минералогические методы выявления и оценки ореолов в коренных породах на основе минералогического картирования с отбором протолочных и шлиховых проб;

4) геохимические методы, охватывающие литохимические, гидрогеохимические, биохимические и атмохимические исследования;

Заключительным этапом, определяющим значимость месторождения является его разведка.

Разведка – комплекс геологических работ, проводимых с целью определения геолого-промышленных параметров, всесторонне характеризующих объект и необходимых для его промышленной оценки, проектирования и строительства горнорудного предприятия [1].

Методами разведки месторождений являются разведочные разрезы, опробование и оценочные сопоставления.

С помощью геологических разрезов выясняются формы тел полезного ископаемого, их размеры, на основе которых решается главная задача – определение количества полезного ископаемого. В зависимости от условий залегания и морфологии тел полезных ископаемых разрезы могут быть вертикальными, горизонтальными и комбинированными.

Другая задача разведочных работ – определение качества полезного ископаемого – решается методом опробования. Под опробованием понимается весь комплекс работ, связанных с определением качества полезного ископаемого, независимо от того, каким способом отбираются и обрабатываются пробы или как определяется качество руды. Различного рода физические, химические, технологические, минералогические, петрографические и другие анализы и испытания дают возможность исследовать материал пробы для определения качественных показателей полезного ископаемого [1,4, 13].

Особое место занимает геолого-экономическая оценка месторождений. Она решается методом оценочных сопоставлений, которые сопутствует процессу разведочных работ. Каждый новый материал, получаемый от проходки горных выработок, подвергается оценке – сравнению с данными ранее пройденных выработок и с требованиями к качеству минерального сырья. А данные по всему месторождению сравниваются с данными по другим месторождениям, разведанным или эксплуатируемым. На основе таких сопоставлений решается вопрос о промышленной значимости месторождения.

По своим особенностям выделяются четыре стадии разведки: предварительная, детальная, эксплуатационная и доразведка месторождений [6, 8, 14].

Разведка предварительная – первая стадия разведочных работ, имеющая целью определение промышленной значимости всего месторождения или его части. Кроме установления общих параметров месторождения (его масштаба), в эту стадию устанавливаются его форма и размер основных тел полезных ископаемых, вещественный состав, технологические свойства, природные типы, условия разработки и т.д. По результатам предварительной разведки производится подсчет запасов и составляется технико-экономический доклад (ТЭД), содержащий промышленную оценку месторождения. Содержание ТЭДа определяет частные задачи предварительной разведки и позволяет судить о целесообразности проведения детальной разведки.

Разведка детальная – вторая стадия разведочных работ, проводимая только на явно промышленных месторождениях или на отдельных их участках, намеченных к освоению в ближайшие годы, По масштабам детальной разведки производится промышленная оценка месторождения, составляется технический проект и ведется строительство горнорудного предприятия (горный, обогатительный, а иногда и передельный цеха) [4, 8]. Детальная разведка с необходимой полнотой с необходимой полнотой и точностью должна установить контуры тел полезного ископаемого, их внутреннее строение и условия залегания, вещественный состав и пространственное размещение природных типов и промышленных сортов полезного ископаемого, их запасы по высшим категориям, технологические свойства и горнотехнические условия эксплуатации.

Разведка эксплуатационная – третья стадия разведочных работ, лишь немного опережающая начало добычи полезного ископаемого и продолжающаяся в течение всего периода эксплуатации месторождения. Основная задача эксплуатационной разведки – получение надежных материалов для обеспечения планирования и регулирования эксплуатационных работ. Здесь уточняются формы и внутреннее строение тел полезных ископаемых, их состав и технологические свойства. С высокой точностью устанавливаются пространственное размещение промышленных сортов полезного ископаемого в пределах эксплуатационных участков и уточняются горнотехнические и гидрогеологические условия эксплуатации, ведется оперативный учет движения запасов.

Еще одним из этапов исследования является доразведка объекта. Она направлена на более углубленное изучение таких участков, как глубокие горизонты и фланги месторождения, выявление и оконтуривание безрудных «окон». Работы при этом направлены на выявление новых рудных тел, которые сначала разведываются по категориям С1 и С2, а затем более детально по категориям В и А [4, 8].

Экономические условия, которые характеризуют месторождение как объект промышленного использования, определяются возможностями транспорта и водоснабжения, энергетическими ресурсами, наличием строительных и других материалов, необходимых для горного предприятия, населением и профилем его хозяйственной деятельности [4].

Современные технические средства разведки реализуются тремя способами: путем проходки горных разведочных выработок, при помощи бурения скважин и посредством геофизических измерений. В комплекс каждой из этих групп технических средств входят как машины и инструменты для проходки горных выработок, так аппаратура и инструменты для документации, опробования и других исследований в процессе разведки. В практике эти способы разведочных работ чаще всего комбинируются, взаимно дополняя и корректируя друг друга [1, 4, 8].

Как уже выше говорилось, при поисках и разведке полезных ископаемых в комплексе с геологическими исследованиями и бурением ведутся горные работы. Они осуществляются с целью вскрытия какого-либо определенного горизонта или обнажения тела полезного ископаемого путем удаления покрывающих их пород, а также с целью выемки полезного ископаемого для изучения его состава и строения.

Полости, образовавшиеся в земной коре в результате горных работ, называются горными выработками. Выработки, служащие для поисков, разведки и опробования полезных ископаемых называются разведочными, в отличие от эксплуатационных выработок, служащих для добычи полезного ископаемого.

Разведочные горные выработки делятся на легкие (поверхностные, неглубокие) и тяжелые (подземные). К первым относятся расчистки, канавы, неглубокие шурфы и скважины; ко вторым – штольни, глубокие шурфы, разведочные шахты, квершлаги, гезенки, восстающие, орты, рассечки и глубокие скважины.

Расчистка – горная выработка, обычно неправильной формы, которая проводится по склону возвышенности или в борту долины с целью удаления почвенно-растительного покрова и рыхлых отложений, закрывающих выходы коренных пород.

Копуши – простейшие обычно ямообразные горные выработки небольшого поперечного сечения, которые проходятся главным образом для вскрытия почвенных горизонтов, подлежащих геохимическому опробованию, для отбора шлиховых проб из аллювиальных отложений, или для вскрытия коренных пород, залегающих под наносами на глубине не более 0.5-0.6 м.

1 – скважины, 2 – шурф, 3 – канава, 4 – рассечка, 5 – штрек, 6 – шахтный ствол, 7 – квершлаг, 8 – рудный штрек, 9 – камера, 10 – зумпф, 11- орт, 12 – восстающий, 13 – ствол слепой шахты, 14 – подземная скважина, 15 – штольня, 16 – гезенк, 17 – рудное тело.

Рисунок 1 – Основные типы горных выработок [3]

Разведочной канавой – называется горизонтальная или наклонная горная выработка незначительной глубины и ширины по сравнению с длиной.

Глубина их редко превышает 2.5-3.0 м, а длина 10-50 м. Но иногда в пределах рудных полей и крупных месторождений проходятся канавы длиной до нескольких километров. Они носят название магистральных. Канавы применяют для пересечения пластов, жил, рудных тел, а также вскрытия контактов между породами и рудами.

Шурфы – вертикальные горные выработки прямоугольного реже квадратного сечения, которые проходятся непосредственно с дневной поверхности до коренных пород или полезного ископаемого. Глубина их от 35 м до 10-15 м, реже от 20 до 40 м. Шурфы до глубины 10 м называются мелкими, а свыше 10 м глубокими. В отдельных случаях из шурфов проходятся рассечки – горизонтальные горные выработки протяженностью от нескольких до десятков метров. При проходке шурфов в зависимости от устойчивости пород, глубины шурфа и срока его службы ставятся различные виды крепления. Разведочная шахта – это вертикальная горная выработка прямоугольного реже квадратного сечения, имеющая выход на дневную поверхность. От шурфов отличается большей глубиной (от нескольких десятков метров до сотен метров), большими размерами поперечно сечения (от 6 до 12-14 м 2 ). К разведочной шахте, как правило, причленяются горизонтальные или наклонные подземные выработки (штреки, квершлаги, бремсберги и др.).

Штольня – горизонтальная подземная выработка, имеющая один выход на дневную поверхность. Штольни могут проходиться только в условиях благоприятного рельефа (наличия крутых горных склонов или склонов долин). Их длина от десятков и сотен метров до нескольких километров. Проходятся штольни с целью исследования и вскрытия рудных тел и горных пород, как по простиранию, так и вкрест простирания горных пород (рисунок 1).

Квершлаг, штрек и орт – подземные горные выработки, не имеющие выхода на дневную поверхность и сообщающиеся с ней через ствол шахты или штольню. Квершлагом называется выработка, проведенная по пустым породам вкрест их простирания. Штреком – выработка, проведенная по простиранию пустых пород (полевой штрек) или рудного тела (рудный штрек), ортом – выработка, проведенная вкрест простирания пород по рудному телу и не выходящая за его пределы.

При подземных горных выработках различают кроме того, вертикальные горные выработки, не имеющие выходов на поверхность, проходимые из горизонтальных подземных выработок – восстающие, направленные вверх, слепые шахты и гезенки, направленные вниз.

Наклонные горные выработки являются промежуточными между горизонтальными и вертикальными и имеют соответствующие наименования близкой по типу выработки (наклонный штрек, шурф, наклонные шахта, штольня и т.д).

К разведочным горным выработкам относятся также буровые скважины – выработки цилиндрической формы, имеющие незначительный, по сравнению с длиной, диаметр, пройденный буровым инструментом.

На разных стадиях геологоразведочных работ проходятся горные выработки различных типов. Для геологической съемки и поисков используются копуши, расчистки, канавы, шурфы, буровые скважины. Предварительная разведка ведется главным образом бурением с частичным контролем буровых скважин глубокими шурфами и только на месторождениях очень сложного строения применяются подземные горные выработки. Существенные объемы подземных выработок характерны для детальной разведки месторождений [1].

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Поиски, разведка и геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых (Г. А. Пономарева, 2013) предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

источник

Дистанционные методы поисков

Принципиальная схема состоит из следующих блоков:

Сцена – то, что находится перед датчиком, она подлежит изучению. При дистанционном наиболее часто используются излученные или отраженные волны. Когда используются отраженные волны необходим источник облучения. Он может быть пассивным (Солнце) или активным (лазер, радар). Отраженные физические поля измеряются датчиком, входящим в состав высотного комплекса (самолет, спутник), который кроме измерений служит для первичной обработки и передачи данных наземных исследований. Данные, закодированные в электромагнитном сигнале, доставляются в наземный комплекс, в котором происходит их хранение, прием, обработка, регистрация и т.д. После обработки данные обычно передаются в кадровую форму и выдаются в качестве материалов дистанционного зондирования, которые по традиции называются космоснимками. Пользователь, опираясь на внешнюю базу даных, а также на внешнюю базу данных, а также собственный опыт, проводит интерпретацию данныхзондирования и создаёт геологическую модель сцены, которая предназначена для решения постоянных геологических задач. Достоверность модели проверяется сопоставлением модели и сцены.

^ Виды дистанционных зондирований:

1) Радарная съемка – важнейший вид дистанционной съемки, используется в условиях, когда непосредственное наблюдение поверхности затруднено различными природными условиями. Она может проводиться в темное время суток, поскольку является активной. Для радарной съемки обычно используются радиолокаторы бокового обзора, установленные на самолетах или искуственного спутника Земли. С помощью этого радиолокатора дистанционная съемка осуществляется в радиодиапазоне электромагнитного спектра. Сущность съемки заключается в посылке радиосигнала, отражающегося от поверхности изучаемого объекта и фиксируемого на пприемнике, установленном на борту носителя. Радиосигнал вырабатывается специальным генератором, время возвращение его в приемник зависит от расстояния изучаемого объекта. Этот принцип работы радиолокатора, фиксирующего раличное время прохождения зондирующего импульса до объекта и обратно, используется для получения радиолокационных снимков. Изображение фиксируется бегущим по строке световым пятном. Чем дальше объект, тем больше времени на прохождение отражаемого сигнала до его фиксации электронно-лучевой трубкой, совмещенной со специальной кинокамерой;

2) Инфракрасная или тепловая съемка основана на выявлении тепловых аномалий, путем фиксации теплового излучения объектов Земли, обусловленного эндогенным теплом или солнечным излучением. Оно широко применяется в геологии. Температурные неоднородности поверхности Земли возникают в результате неодинакового нагрева различных ее участков. Инфракрасный диапазон спектра электромагнитных колебаний условно делится на 3 части: ближний диапазон (0.74-1.35микрон), средний (1.35-3.50), дальний (3.50 – 10000). Солнечное (внешнее) и энодгенное (внутренее) тепло нагревают геологические объекты по-разному, в зависимости от литологических свойств пород, тепловой инерции, влажности, альбедо и многих других причин. Инфракрасное излучение, проходя через атмосферу, избирательно поглощается, в связи с чем тепловую съемку можно проводить только в зоне расположения так называемых окон прозрачности. Опытным путем выделено 4 основных окна прозрачности: первый (0.74-2.4микрона), второе (3.40-4.20), третий (8-13), четвертый (30-80);

3) Спектрометрическая съемка проводится с целью измерения отражательной способности горных пород. Знание значений коэффициента спектральной яркости горных пород расширяет возможности геологического дешифрирования, придает ему большую достоверность. Горные породы имеют различную отражательную способность, поэтому отличаются величиной коэффициента спектральной яркости. Спектрометрическая съемка делится на 3 вида:

1) Микроволновая (0.3 см – 1м). Она является более универсальной, т.к. исключает влияние атмосфер;

2) Инфракрасная (0.3 – 10000 микрометров) выявляющая температурные неоднородности оп энергетической яркости изучаемых объектов;

3) Спетрометрия видимого и ближнего инфракрасного излучения (0.3 – 1.4микрометра), фиксирующая спектральное распределение отражательного радиационного излучения.

Геологические объекты отражаются с разной степенью контраста на космоснимках, зависящего от спектральных особенностей горных пород.

4) Лидарная съемка является активной и основана на непрерывном получении отклика от отражающей поверхности, подсвечиваемой лазерным монохроматическим излучением. Частота излучателя настраивается на резонансные частоты поглощения сканируемого компонента так, что в случае его наземных концентраций соотношение отклика в точках концентрирования и вне их будут резко отличаться. Фактические лидарная съемка – геохимическая съемка приповерхностных слоев литосферы, ориентированная на обнражение микроэлементов или их соединений, концентрирующихся на поверхности. Устройство лидарной съемки оборудуется на низковысотных носителях.

^ Условия рационального применения поисковых методов

Правильное отнесение района поисков к какому-либо определенному типу геологической обстановки, позволяет более или менее обоснованно судить о возможности открытия в его пределах месторождений тех или иных полезных ископаемых, а тем самым и о необходимом для его обнаружения комплексе поисковых методов. Возможность применения различных поисковых методов и достоверность получаемых данных также определяется ландшафтными условиями района поисков. Учитывая разнообразие геологических обсатновок и ландшафтных условий поисков, целесообразно кратко сформулировать условия рационального применения всех ранее перечисленных поисковых методов.

1) ^ Обычные геологические методы (визуальные) успешно применяются в обнаженных районах, в то время как в закрытых районах эти методы неприменимы;

2) Шлиховой метод может использоваться для поисков месторождений всех рудных минералов, образующих механические вторичные ореолы. Он применим при разнообразных условиях рельефа, но особо эффективен в обнаженных районах с умеренно расчлененным рельефом;

3) ^ Металлометрическое опробование потоков рассеяни� � дает хорошие результаты в складчатых областях и на щитах при средне-горном и низкогорном рельефе. Метод применим для поисков месторождений меди, молибдена, свинца и цинка, кобальта, сурьмы, ртути и золота;

4) ^ Металлометрическая съемка по вторичным ореолам рассеяния применима на мощности до 3м. При большей мощности наносов металлометрические пробы необходимо отбирать из специальных выработок или скважин. Наиболее эффективно применение метода в аридном климате;

^ 5) Гидрогеохимический метод дает особенно хорошие результаты при поисках минеральных солей, но также подходит для поисков растворимых металлических элементов эндогенных месторождений. Этот метод более глубинный, чем металлометрический;

6) ^ Аэромагнитометрический метод может использоваться в районах с различными ландшафтными условиями. Глубинность методы – до 600м. Мощность почвенно-растительного слоя не имеет значения. Метод широко рпименяется для поисков всех месторождений, в которых есть магнитный минерал;

7) ^ Аэрорадиометрический метод наиболее эффективен в раойнах с активным климатом, но очень сильно мешает растительный покров. Если имеются рыхлые отложения он неприменим. Этот метод применяется для поисков месторождений не только радиоактивных руд, но и других, содержащих радиоактивные элементы.

Методика поисковых работ, заключающаяся в применении наиболее рационального комплекса методов в определенной последовательности, зависит не только от типа месторождений полезных ископаемых, характерных для района поисков, но и отобщих природных условий, в которых они осуществляются.

В областях сплошного развития мощного четвертичного покрова обычные геологические методы не могут быть использованы. Здесь можно вести описки только сочетая геофизические методы с бурением.

В открытых областях можно выделить по крайней мере 3 типа районов, отличающихся по степени обнаженности и возможностям обнаружения месторождений геологическими методами.

Вне зависимости от геологического строения района эти возможности определяются резкостью и глубиной расчленения рельефа.

Районы с высокогорным сильнорасчлененным рельефом, а также с альпийскими формами рельефа, наиболее благоприятны для применения обычных методов поисков. На втором месте по проведению наземных геологических поисков находятся все остальные открытые районы складчатых областей. Это в основном среднегорные районы и нагорья, а также области низких гор, плоскогорья. К малоблагоприятным районам относятся слаборасчлененные равнины и плато.

^ Применение горных и буровых работ при поисках полезных ископаемых

Горные и буровые работы применяются почти всегда и на всех этапах поисков в качестве вспомогательного метода, а также как самостоятельный метод поиска. Расчистки, закопушки, каналы и шурфы используются для создания искусственных обнажений коренных пород при сравнительно небольшой мощности рыхлых отложений (до10м). Они широко применяются для взятия шлиховых и геохимических проб, проверки геофизических аномалий, а также для вскрытия выходов рудных тел, прослеживания их и оконтуривания. С этими же целями, но при большей мощности наносов, используются буровые скважины. Особое значение имеют буровые работы при поисках полезных ископаемых в закрытых районах. Буровые работы применяются для получения геологических данных, при геофизических исследованиях, геохимических методах поисков, а также для проверки выявленных аномалий. Кроме этого горно-буровые работы имеют и самостоятельное поисковое значение. Они используются, прежде всего, тогда, когда физические свойства вмещающих пород и руд очень мало или почти не различаются, вследствие чего геофизические методы не могут дать положительных результатов, а также когда рудные тела не образуют ощутимых геохимических ореолов рассеяния, вследствие чего неприменимы и геохимические методы. Например, при поисках слюдоносных или керамических пегматитов, залегающих в кварц-полевошпатовых породах и перекрытых рыхлыми отложениями, в большинстве случаев может быть использован только метод геологической съемки. В подобных условиях поиски проводят путем проходки канав или шурфов по поисковым линиям, расположенным в крест предполагаемого простирания пегматитовых тел. Если мощность рыхлых наносов большая, поиски осуществляются путем проходки буровых скважин. При этом расстояние между поисковыми линиями определяется протяженностью промышленно интересных рудных тел по простиранию, а расстояние между скважинами выбирается с таким расчетом, чтобы не пропустить искомый объект. При крутом падении рудных тел скважины задают наклонными в сторону висячего бока рудных тел, при пологом или горизонтальном их залегании проходят вертикальные скважины. Применение горно-буровых работ при поисках затрудняется их высокой стоимостью и громоздкостью оборудования.

^ Комплексность поисковых работ

Комплексность поисковых работ следует рассматривать в двух направлениях:

1) Все поисковые работы, выполняемые на любом этапе, должны иметь целью выявление всего комплекса полезных ископаемых, представляющих интерес для народного хозяйства;

2) При выполнении поисков в определенных геологических условиях необходимо использовать такой комплекс методов, который обеспечивал бы наибольший успех и эффективность выполнения поставленной задачи.

Практика показывает, что в ряде случаев имело место такое положение, когда в некоторых районах проводились целенаправленные поисковые работы только на определенные полезные ископаемые, а выявлению других полезных ископаемых не уделялось внимания, и они оставались необнаруженными. Это вызывает неоправданные затраты материальных средств, уменьшает эффективность поисковых работ и на многие годы задерживает выявление важных для народного хозяйства полезных ископаемых. Поэтому при постановке целенаправленных поисковых работ на определенные полезные ископаемые, должны быть проанализированы все геологические поисковые предпосылки и признаки, с целью выявления возможного присутствия всех полезных ископаемых в данных геологических условиях. Успех поисков определяется выбором рационального комплекса методов. Основой всех поисков является геологическая съемка. Выявленные при этой съемке геологические и геоморфологические закономерности, контролирующие пространственное размещение полезных ископаемых, а также установленные физические свойства и минеральный состав пород и руд служат основой для выбора наиболее эффективных методов поисков. Далее необходимо установить предполагаемый формационный и геолого-промышленный тип месторождений, детально проанализировать надежность тех или иных предпосылок и признаков и определить возможные площади развития ожидаемых месторождений. Во многих случаях каким-либо одним методом нельзя обеспечить надежное выполнение поисков. Тогда приходится применять два или более различных методов, в комплексе обеспечивающих надежное и эффективное выполнение поисковых работ. Следует отметить, что выбор рационального комплекса методов и разработка методики и техники их выполнения нередко бывает довольно сложной задачей и вызывает необходимость проведения предварительных экспериментальных работ. Важным фактором увеличения эффективности поисков является привлечение местного населения, поэтому на месте работ геолог должен обратиться в руководящие органы, рассказать о задачах работ на предприятии в колхозах, совхозах, школах. При этом важно популярно изложить поисковые признаки полезных ископаемых и простейшие методы поисков.

Рассмотрим рациональные комплексы поисковых методов при поисках железных руд различного происхождения. Месторождения железных руд характеризуются большим разнообразием промышленных и генетических типов, а также различными поисковыми признаками. При поисках месторождений железистых кварцитов и связанных с ними залежей скарновых и титано-магнетитовых месторождений железа, характеризующихся высокой магнитной восприимчивостью, наряду с геологической съемкой широко применяются геофизические методы (аэромагнитная и наземная магнитометрия, в сочетании с гравиметрией). В условиях хорошей обнаженности при поисках этих месторождений с успехом могут быть использованы методы, основанные на изучении механических ореолов рассеяния. Поиски осадочных лимонит-гематитовых месторождений железа осуществляются главным образом методом геологической съемки в сочетании с методами, основанными на изучении физических свойств пород, прежде всего, лито-химическими методами. В закрытых районах для поисков таких месторождений используются и геофизические методы, прежде всего, электроразведка, основанная, прежде всего, на большей электропроводности руд, по сравнению с вмещающими породами. Карбонатные железные руды гидротермально-метамосатического происхождения могут быть выявлены методами, основанными на изучении механического ореола рассеяния.

^ Особенности поисков в различных физико-географических условиях

Для выбора методов и организации поисковых работ существенное значение имеют физико-географические условия. В высокогорных условиях, характеризующихся резким и глубоким расчленением рельефа, наличием абсолютных отметок, достигающих 5000м и больше, и с относительным превышением до 3000м происходит интенсивное физическое выветривание. В связи с этим коренные породы хорошо обнажены и потоки механического рассеяния рудного вещества широко развиты. Зона окисления руд слабо развита или почти отсутствует. Хорошо развитая гидросеть, при наличии глубоко промываемых структур, способствует образованию отчетливо выраженных гидрохимических ореолов рассеяния. Такие условия благоприятны для выявления месторождений полезных ископаемых. Наиболее эффективны здесь методы геологической съемки с использованием аэрофотоснимков, обломочно-речной и в отдельных случаях шлиховой, гидрохимический метод поисков. Однако эти методы в данных условиях являются довольно тяжелыми для выполнения поисков, что обусловлено трудной проходимостью территории, отсутствием транспортных путей, и поэтому главный метод – геологическая съемка. Среднегорные условия характеризуются абсолютными высотам идо 3500м. Рельеф тоже сильно расчленен. Относительные отметки достигают тысячи м, иногда и более, однако формы рельефа более сглаженные, обнаженность коренных пород меньше, чем в высокогорных районах, значительная часть склонов покрыта лесной и травяной растительностью. Широко развиты и четко выражены механические, местами литохимические и гидрохимические ореолы и потоки рассеяния. Практически в этих условиях применимы любые методы поисков. В северных районах более широко развито физическое выветривание, а следовательно и механические ореолы рассеяния. В южных районах наоборот преобладают химические процессы разрушения пород и руд и более широко развиты геохимические ореолы рассеяния. Мелкосопочники характеризуются абсолютными высотами от 100 до 1000м и относительным превышением порядка 100-300м. Склоны и вершины, а также обширные водоразделы пологи, покрыты аллювиально-делювиальными отложениями, почвенным слоем, во многих местах развита густая растительность. В этих условиях поиски методом геологической съемки менее эффективны по сравнению с вышеперечисленными, т.к. плохая обнаженность коренных пород вызывает необходимость проведения значительного объема горных и буровых работ. Эффективность поисков может быть повышена за счет широкого применения обломочно-речного, шлихового и особенно геохимических и геофизических методов. Весьма успешно могут быть использованы также аэрометоды. Равнинные низменности, занимающие обширные площади в пределах Русской и Сибирской платформ западно-сибирской низменности, характеризуется развитием аккумулятивных форм рельефа. Обширные аллювиальные равнины, значительные площади которых заболочены, имеют абсолютные отметки до 200м. Коренные породы здесь перекрыты аллювиальными, озерными и другими рыхлыми отложениями. Проведение поисков здесь затруднено и требует больших затрат труда и средств. Главными методами поиска в этих условиях являются геофизические. Геологическая съемка сопровождается большим объемом картировочного бурения. Решающее значение буровых работ заключается в проведении поисковых работ различными методами. В зонах пустынь развиты эоловые аккумулятивные формы рельефа. Коренные породы покрыты довольно мощным слоем эоловых отложений. Наиболее успешно здесь применяют аэрометоды, геофизические методы, в особенности аэрогеофизические методы. Геологическая съемка в этих условия проводится в сочетании с геофизическими методами и сопровождается большим объемом буровых работ.

^ Поиски “слепых” и погребенных залежей полезных ископаемых

Фонд выходящих на поверхность открываемых месторождений все время мешается и в настоящее время возникает необходимость выявления так называемых закрытых месторождений. К ним относятся:

1) месторождения, вскрытые эрозией и затем погребенные под мощные четвертичные отложения;

2) месторождения, вскрытые эрозией в предыдущие эпохи и перекрытые породами иного возраста – перкрытые.

3) месторождения в толще коренных пород, не вскрытые эрозией на глубине.

Пространственное размещение открытых и закрытых месторождений контролируется в принципе одними и теми же геологическими закономерностями. Но для выявления закрытых месторождений требуется более детальное всестороннее изучение геологического строения исследуемой территории, а также знание геологии уже открытых аналогичных месторождений. При поисках месторождений, залегающих под мощными четвертичными отложениями, проведение геологической съемки сильно затруднено. В этих условиях приобретают особое значение геофизические методы, как для выявления геологического строения территории, так и непосредственно для выявления залежей полезного ископаемого. Важная роль принадлежит также геохимическим методам, основанным на изучении вторичных, в том числе и погребенных ореолов рассеяния. При мощности рыхлых экранирующих отложений, достигающих 20-30м и более, наиболее рационально применять геохимические методы поисков с бурением скважин по четвертичным отложениям, учитывая возможность обнаружения погребенных ореолов рассеяния. Глубина скважин, а также глубина отбора проб в каждом конкретном случае должна определяться экспериментально. Во многих случаях при глубине наносов до 10м поиски могут быть осуществлены методом обычной литохимической съемки. Поиски месторождений, перекрытых коренными породами дочетвертичного возраста, являются более сложной задачей, по сравнению с предыдущей, т.к. их вторичные ореолы рассеяния бывают выражены весьма нечетко, а первичные ореолы обычно отсутствуют. Поиски таких месторождений осуществляются, прежде всего, путем геолого-структурного изучения территории. Существенную помощь может оказать применение геофизических методов. Из геохимических методов использую в основном гидрогеохимические исследования. Для поисков месторождений в таких условиях необходимо использовать большой объем буровых работ. Последние применяются для проверки геологических данных, геофизических аномалий и вскрытия залежей полезных ископаемых. Поиски слепых залежей полезных ископаемых проводятся на основании тщательного изучения геологического строения территории, анализа геологических разрезов и геологических структур. Это особенно касается пластовых залежей полезных ископаемых осадочного генезиса. Для таких месторождений метод геологической съемки является главным, а иногда и единственным. Поиски слепых эндогенных месторождений также осуществляются на основе геологической съемки, позволяющей выделить рудоподводящие, рудоконтролирующие структуры и положение продуктивных вмещающих пород. Но главными методами для обнаружения полезных ископаемых служат геофизические методы, а также геохимические. При этом существенная роль принадлежит гидрогеохимическим методам, поскольку ореолы рассеяния практически отсутствуют. Поиски скрытых месторождений связаны с большими материальными и трудовыми затратами, поэтому в первую очередь они должны проводиться на нижних горизонтах осваиваемых месторождений и на площадях, прилегающих к действующим горным предприятиям. На других площадях, удаленных от этих предприятий, поиски скрытых месторождений ставятся с учетом технико-экономической обстановки и потребности народного хозяйства в полезном ископаемом.

^ Разведка месторождений полезных ископаемых

Разведка представляет собой комплекс исследований и необходимых для их выполнения работ, направленных на определение промышленного значения данного месторождения. Разведочные работы на месторождении полезного ископаемого производятся, прежде всего, в целях определения количества и качества заключенного в нем полезного ископаемого, а также для выяснения природных и экономических условий, в которых находятся месторождения. Количество полезного ископаемого определяется занимаемым им объемом, следовательно, целью разведки в этом отношении является выяснение формы и размеров разведуемого месторождения. Выяснение качества полезного ископаемого должно сводиться к определению химического и минерального состава, а также типа природных руд и к установлению технологических свойств руд и их сортов. Количество и качество полезного ископаемого представляет собой единое целое, т.к. с одной стороны форма месторождения устанавливается в зависимости от качественного показателя минимума, определяющего контуры промышленного участка, а с другой стороны качество полезного ископаемого заключено всегда в пределах некоторой формы тел, образующих месторождение и вне ее рассматриваться в недрах не может. В основе задач, стоящих перед разведкой лежит необходимость эффективного изучения геологических закономерностей, предопределяющих форму, качество и условия залегания тел полезных ископаемых и изменчивость их основных свойств. Необходимо выяснить и другие важные условия, влияющие на оценку месторождения:

1) глубину и элементы залегания всех частей месторождения; выяснение этих вопросов должно проводиться достаточно точно, т.к. данные о глубине и элементах залегания месторождения определяют выбор способа вскрытия и обработки месторождения;

2) физические свойства полезных ископаемых и вмещающих пород (плотность, устойчивость, влагоемкость и другие);

3) гидрогеологические условия (обводненность месторождения, необходимая мощность водоотлива);

4) транспортные возможности;

5) энергетические ресурсы и топливо;

6) виды местных строительных материалов и возможность их использования для промышленного и бытового строительства;

7) способность экономического и бытового уклада населения района.

Несмотря на большое разнообразие месторождений полезных искапаемых в основу разведки любого месторождения могут быть положены одни и те же принципы.

1) принцип последовательных приближений;

2) принцип полноты исследований;

3) принцип равной достоверности;

4) принцип наименьших затрат средств и времени.

Принцип последовательных приближений говорит о постепенном наращивании знаний об изучаемом месторождении и районе по этапам и стадиям. Каждая новая разведочная выработка дает прирост знание. В эту же часть можно включить принцип геологического прогноза. Проектирование каждой разведочной выработки основывается на геологическом прогнозе и ее проходка или подтверждает этот прогноз, или опровергает его.

Принцип полноты исследований требует не только решения основных задач разведки, но и получение всех данных, необходимых для проектирования и строительства горно-рудных предприятий. Важнейшим положением принципа полноты исследований является увязка данных месторождений с технологией добычи обработки и добычи минерального сырья.

В основе принципа равной достоверности, лежит положение о том, что природные тела характеризуются изменчивостью форм и качества, уловить которую проще всего при равномерном расположении разведочных выработок или пунктов опробования.

Принцип наименьших затрат средств и времени является основных положением разведки. Затраты разделяются на трудовые и материальные, при этом сокращение затрат времени является одной из важнейших задач. Иногда для сокращения времени разведки месторождения целесообразно идти на бОльшие затраты труда и материала, а в некоторых случаях отчасти даже игнорировать другие перечисленные принципы.

источник

Геологоразведочные работы — это мероприятия, направленные на выявление и подготовку к освоению в промышленных масштабах месторождений полезных ископаемых. В процессе выполнения таких работ в том числе изучается размещение пластов ископаемых, условия их образования и состав. Кроме того, изучаются компоненты, сопровождающие залежи полезных ископаемых, в том числе редкие металлы, попутный газ, сера и т. д., выясняется возможность их извлечения или же утилизации.

Геологоразведка сопряжена с анализом условий природы и климата в районах работ, социально-экономических предпосылок для реализации конкретных проектов. Она предусматривает изучение возможных способов добычи ископаемых при условии рациональной эксплуатации блоков и минимизации возможного вреда окружающей среде. Результатами осуществления работ по геологоразведке является расчёт и утверждение запасов полезных ископаемых, оценка их количественных ресурсов, в том числе прогнозная.

В случае, если залежи полезных ископаемых получают положительную оценку в результате поисково-оценочных мероприятий, проводится непосредственно разведка открытого месторождения. В её ходе выясняются геологическое строение участка, размеры, условия залегания и пространственное расположение залежей. Кроме того, вычисляются качество и количество ископаемых, технологические факторы, которые будут определять условия эксплуатации блока.

Одним из самых эффективных и популярных методов первичных геологических исследований месторождений, в основном залежей нефти и газа, является сейсморазведка. Её принцип базируется на регистрации сейсмических волн, которые создаются искусственным путём при помощи специального источника волн, в роли которого обычно выступает взрывчатка. Тротил размещается в неглубоких скважинах. Для инициирования как продолжительных, так и коротких импульсных колебаний могут применяться автомобильные вибраторы.

Вибрационная установка Nomad-65

С помощью источника в породе создаётся избыточное давление и распространяются колебания периодического типа. Эти волны наталкиваются на слои с разными показателями упругости, после чего меняют не только направление, но и амплитуду, а также создают новые колебания. По пути следования волн размещаются датчики-приёмники, которые фиксируют колебания и передают операторам полученные сигналы. Сейсмокомплексы представляют собой типовые системы, в состав которых входит один источник и до 300 приёмников, расположенных через 25–50 метров друг от друга. Если оператор правильно выбирает схему, это позволяет исследователям получать необходимую информацию без избыточных затрат.

Сейсмическая разведка: 1 — передающая система; 2 — приёмная система; 3 — сейсмоприёмники; 4 — сейсмическая волна; 5 — отражённая сейсмическая волна; 6 — нефтеносный пласт

В зависимости от того, как расположены друг относительно друга источники и приёмники колебаний, различают такие виды сейсморазведки:

• совмещённые источник и приёмник — 1D;
• расположение источника и приёмников на одной линии — 2D;
• расстановка приёмников на параллельных линиях по площади участка — 3D;
• периодическое повторение 3D-разведки при разработке месторождения — 4D.

После регистрации и записи колебаний проводится их анализ с целью определения особенностей распространения и свойств волн. В частности, извлекается геологическая информация о границах сейсмики. Полученные сейсмограммы требуют серьёзной обработки, поскольку они в условиях полевых работ обычно включают помехи. Что касается полезных волн, то они зачастую сложны для интерпретации. Для анализа данных применяется современная компьютерная техника.

Сигналы усиливаются, фильтруются, очищаются от нежелательных колебаний и конвертируются в цифровой формат, после чего поступают на сейсмостанцию для наблюдений. По результатам обработки геологи получают материал для дальнейшего толкования. Если на полученных геологических разрезах идентифицируются аномальные зоны распространения волн, то, как правило, это является свидетельством наличия залежей полезных ископаемых.

При наличии значительного преимущества — высокой точности измерений, сейсморазведка обладает рядом существенных недостатков. В частности, геологи не в состоянии определить качество залежей полезных ископаемых, не могут применять сейсморазведку на сложном рельефе местности. Кроме того, при наличии солевых горизонтов такая разведка неэффективна. Применение взрывчатки, в свою очередь, может негативно влиять на экосистему исследуемого района.

Закладка взрывного источника сейсмических колебаний

Ещё одним популярным видом геологоразведки является разведка электрическая. Данное направление включает способы исследования недр, которые применяются для изучения как верхних слоёв породы, так и для глубинной разведки. В свою очередь, они делятся на две большие группы.

Методы электрической разведки:

• Индукционные методы.
• Методы сопротивлений.

Исследование недр индукционными методами предусматривает создание электромагнитного поля за счёт эффекта магнитной индукции под влиянием переменного электрического поля или же магнитного поля. При обладании информацией о параметрах источника поля оператор может свободно измерить магнитные и электрические составляющие индуцированного поля и, следовательно, восстановить параметры среды их возникновения.

В свою очередь, методы сопротивлений основываются на пропускании через грунт электродов с постоянным током. Измеряется напряжение, которое вызвано данным током, поступающее от первой ко второй группе электродов. При наличии информации о напряжении и силе тока можно вычислить показатель сопротивления среды, через которую пропускается электричество. Благодаря конфигурации электродов точно устанавливается участок пространства, в которой меняется сопротивление.

Принципиальная схема электроразведки методами сопротивлений: 1 — питающая линия; 2 — измерительная линия; 3 — измерительные заземления; 4 — питающие заземления; 5 — область исследования; 6 — линии тока

Электроразведочная станция для вертикального электрического зондирования

Поиск возможных залежей полезных ископаемых производится в том числе способом гравитационной разведки. Он основан на принципе измерения показателя ускорения свободного падения. Последнее зависит не только от параметров планеты в целом, но и от аномальной плотности пород в районах поисков. Таким образом, неоднородность плотности подземных горизонтов легко вычисляется в гравитационном поле.

Хотя конкретные способы разведки месторождений зависят от возможности применения определённых технических средств в конкретных условиях, для выявления залежей твёрдых полезных ископаемых (руд, минералов и т. д.) соответствующие мероприятия, как правило, проводятся в шесть типовых стадий:

1. Геофизические и геолого-съёмочные работы. Данный этап включает исследование крупных геологических структур, в которых, вероятно, присутствуют полезные ископаемые. Перспективные площадки по завершению данной стадии передаются на специализированные поисковые работы.

2. Поиск месторождений. Геологи работают над обнаружением запасов определённых видов полезных ископаемых. Работы осуществляются в несколько промежуточных этапов. Вначале проводится поиск общего характера с целью выявления границ зоны потенциального размещения ископаемых. После этого обустраиваются горные выработки или скважины для выполнения структурно-геологических исследований. По результатам оценивается потенциальное промышленное значение месторождений. Если исследования оказались продуктивными, в этом случае осуществляется подсчёт ресурсов в категории C2. Составляются прогнозы добычи в количественном плане, а также разрабатывается технико-экономическое обоснование (ТЭО) продолжения геологоразведки.

3. Предварительная разведка. Геологи определяют промышленное значение участка, параметры месторождения, технологические свойства и размеры формаций полезных ископаемых, условия залегания. Составляется предварительная характеристика условий освоения блока. Результатами этой работы являются расчёт запасов не только в категории C2, но и C1, а также ТЭО на проведение детальной разведки. На этапе предварительной разведки применяется бурение (глубокое, колонковое или ударно-канатное). При изучении месторождений цветных металлов обустраиваются штольни, небольшие шахты, шурфы с целью отбора проб.

4. Детальная разведка. Данный этап работ проводится исключительно на участках с доказанной промышленной ценностью запасов. Осуществляется дополнительный подсчёт запасов в категориях A и B. По завершению этого этапа должны быть собраны данные, достаточные для начала промышленной эксплуатации месторождения согласно требованиям к изученности исследуемой зоны, в соответствии с классификацией запасов и прогнозными ресурсами.

5. Доразведка. Проводится на участках, которые были в недостаточной степени изучены на предыдущих этапах работы. Кроме того, она осуществляется в пределах флангов, обособленных участков, в глубоких горизонтах горных отводов. На этой стадии проводится последовательный перевод ресурсов из категорий C1 и C2 в более высокие классы, подсчитываются новые выявленные запасы. На ряде объектов при этом строятся глубокие шахты как разведочного, так и эксплуатационно-разведочного назначения.

6. Эксплуатационная разведка. Такой вид разведки проводится одновременно с проходческой работой, направленной на подготовку выработок. Мероприятия по разведке реализуются до момента начала очистных работ с целью обеспечения добычи на текущем этапе, а именно для уточнения информации о залежах, полученной на стадиях детальной разведки. Речь идёт о данных относительно качества, условий залегания, строения и морфологии пластов. На этапе эксплуатационной разведки проходка вертикальных, горизонтальных и наклонных выработок является основным методом работ. Кроме того, возможно обустройство перфораторных — безкерновых — или же колонковых скважин для получения керна.

Специфика геологоразведки нефтегазовых месторождений обусловлена особенностями залегания и природными свойствами этих полезных ископаемых. Отличительной чертой нефти и газа является то, что их залежи находятся обычно в одних и тех же районах. Газ может быть как растворён в нефти, так и образовывать газовые шапки в верхней части пространства, занимаемого «чёрным золотом».

Накопление углеводородного сырья происходит в осадочных оболочках планеты. В общей сложности в мире выявлено порядка шести сотен нефтегазоносных бассейнов. Нефть и газ находятся на глубинах от одного до нескольких километров и распределены по микроскопическим пустотам. Около 85% запасов сконцентрированы в алевритовых песчаных породах с глиняной прослойкой, остальные ресурсы — в породах карбонатного типа. Огромны запасы шельфовых месторождений, однако степень их изученности крайне мала. Пронедра писали ранее, что, по данным Минприроды, более 90% площади арктического шельфа не разведаны.

Геологические экспедиции, которые занимаются изучением нефтегазовых месторождений, выполняют комплекс работ по исследованию структуры блоков, выделению продуктивных пластов, вычислению предполагаемых дебитов нефти, газа и конденсата, давления в залежах. Все эти данные используются для составления проектов эксплуатационных работ, а также для расчётных обоснований промышленной разработки участков.

Стартует геологоразведка по стандартной схеме — со съёмки и составления геологических карт. В дальнейшем применяется гравитационная разведка. Выявление запасов по данной методике обусловлено отличительной особенность пород, насыщенных нефтью и газом — их плотность меньше, соответственно, и меньшим будет ускорение свободного падения. Нефтегазовые ресурсы выявляются в том числе с применением специфической аэромагнитной разведки, направленной на выявление антиклиналей — геологических ловушек для углеводородов мигрирующего характера на глубинах до семи километров.

Аэромагнитная съёмка выполняется с помощью магнитометров, расположенных в хвостовом коке самолёта

Особенностью же проведения сейсморазведки является то, что такой вид исследования при поиске нефтегазовых запасов осуществляется не только для выявления залежей, но и с целью определения оптимальных мест для бурения скважин разведочного назначения. Одним из эффективных методов обнаружения ресурсов «чёрного золота» и «голубого топлива» является низкочастотное сейсмическое зондирование. Данный способ основан на анализе аномального изменения спектра естественного сейсмического фона в районе размещения залежей на частотах до 10 герц.

Оборудование для сейсморазведки

Нефть и газ также выявляются при помощи методики геохимической разведки. Геологи анализируют состав подземных вод на предмет содержания органических компонентов и газов. Рост концентрации таких элементов в единице объёма пробы воды может указывать на близость пласта. Тем не менее, самым достоверным и эффективным способом разведки углеводородов в настоящее время является непосредственное бурение скважины для выявления степени достаточности их объёмов для промышленного освоения месторождения. В среднем только в трети случаев после бурения обнаруживаются такие запасы.

Бурение разведочной скважины «Шахринав-1п», Таджикистан

В современной России геологоразведка нефтегазовых ресурсов производится не только с целью немедленной разработки конкретных блоков, но и для общего прироста количества углеводородов в соответствии с требованиями Энергетической стратегии, рассчитанной до 2020 года. Напомним, что, по мнению Владимира Путина, геологоразведка крайне важна для экономики России. Открытие и изучение новых месторождений — это работа на перспективу, поскольку выявленные ресурсы фактически являются сырьевым вкладом в будущее страны.

* Новости рассылаются в виде подборок каждую неделю

источник

1. Региональное геологическое изучение.

2. Геологосъемочные работы.

4. Поисково — оченочные работы.

II. Стадии разведочных работ.

1. Предварительная разведка.

3. эксплуатационная разведка.

Ключевые слова: Съемка, поисковые, разведка, региональное, стадия, масштабы, геофизическое, исследование, оценочные, элементы геологических тел, поисковые предпосылки, поисковые признаки, критерии, прогнозные ресурсы, категории запасов.

Геологическое строение территорий (района). Месторождений определяется в процессе проведения геологоразведочных работ. Геологическая съёмка и поиски являются составной частью этих работ, которые в целях рационального и экономичного ведения выполняется по 8 стадиям.

1) Региональное геологическое изучение а) региональные исследования масштаба 1:1000000

б) регионально — геофизические, геологсъёмочные, гидрогеологические и инженерно геологические работы масштаба 1:200000.

2) Геологосёъмочные работы масштаба

4) работы 5)Предварительная разведка

6) Детальная разведка 7)Эксплуатационная разведка

9) Эксплуатационная разведка Последние 4 стадии касаются разведочных работ. Главной задачей геологической

съёмки любого масштаба является составление геологической карты, графически отображающей элементы геологических тел, фиксируемых на земной поверхности или определённом глубинном срезе. Последний, может совпадать с подошвой или кровлей стратиграфического горизонта или поверхностью геологического образования.

В процессе геологической съёмки и анализа составленных геологических карт выявляют благоприятные для рудообразования факторы, которые используют в качестве поисковых предпосылок. К ним относятся климатические, стратиграфические, геофизические, геохимические, геоморфологические, магматические и другие показатели. Всё это указывает на возможность обнаружения месторождений полезных ископаемых.

Поисковые признаки — это локальные факторы, прямо или косвенно указывающие на присутствие полезных ископаемых. Геологическое картирование масштаба 1:50000 сопровождается общими поисками полезного ископаемого, которые можно ожидать исходя из благоприятных геологических предпосылок. Общей задачей поисков являются обнаружение иоценка месторождений полезных ископаемых.

Методы поисков разнообразны и применяются обязательно в комплексе с учётом ландшафтных и других условий и видов полезных ископаемых. Возможности их применения обусловлены местом проведения поисков по отношению к земной поверхности. Они могут вестись из космоса, воздуха, скважин и горизонтов подземных горных выработок.

Наземные методы являются наиболее достоверными, разнообразными и широко распространёнными в практике геологоразведочных работ. К ним относится крупномасштабное картирование, геохимическое,геофизические иметоды.

методы самые достоверные из других поисков методов. Они позволяют определить в первом приближении геолога — структурные условия локализации тел полезных ископаемых, их морфологию, размеры и вещественный состав, проследить изменчивость этих параметров, произвести оценку прогнозных ресурсов и подсчёт запасов по категории С 2 .

Поисковые работы проводятся на перспективных площадях в пределах известных и потенциальных рудных полей, а так же бассейнов осадочных полезных ископаемых. Поисковые работы проводятся комплексом перечисленных методов, исходя из ландшафтных и геологических особенностей расположения месторождений, вида полезных ископаемых и его промышленно — генетического вида. В результате работ составляются в масштабе от 1:25000 до 1:5000 и разрезы, оценивающие прогнозные ресурсы полезного ископаемого по категории Р 2 , а на хорошо изученных участках — по категории Р 2 .работы выполняются на участках, получивших положительную оценку при общих поисках или поисковых работах и по заявкам первооткрывателей. На этой стадии определяется геолог — промышленный тип месторождения, ориентировочно m его контур в плане — с экстракцией на глубину, что даёт основание подсчитать запасы категории С 2 и оценить прогнозные ресурсы полезного ископаемого по категории Р 2 . В результате проявление или отбраковывают, или излагаютсясоображения о перспективах выявленного месторождения, позволяющие принять обоснованное решение о целесообразности и сроках проведения предварительной разведки

Разведка месторождений полезных ископаемых . Цель разведки — выявление промышленных месторождений полезного ископаемого, получение разведанных в недрах запасов минерального сырья и других данных, необходимых и достаточных для рационального и последующего функционирования горнодобывающих и перерабатывающих предприятий.

Этой цели на каждом этапе экономического и социального развития страны отвечают общие задачи.

Стадии разведки. Разведочные работы более трудоёмкие и дорогостоящие, чем поисковые. Выделяются 3 стадии разведки: 1) предварительная; 2) детальная 3) эксплуатационная и 4) доразведки (после эксплуатационной разведки). Предварительная разведка проводится послестадии и продолжает их на более высоком уровне для получения достоверной информации,

способной обеспечить надёжную геологическую, технологическую и экономически обоснованную оценку промышленной значимости месторождения. На этой стадии уточняются геологическое строение месторождения, общие его размеры и контуры. Составляются крупномасштабные (до 1: 500) геологические карты.

Основным направлением является разведка месторождения на глубину до горизонтов, доступных для разработки (путём закладки буровых скважин, подземными горными выработками геофизические исследования, отбираются технологические породы для лабораторных испытаний). Выясняются морфология тел полезных ископаемых, их внутренние строение, условия залегания и качественных. Кроме того, изучают гидрогеологические, инженерно — геологические, горногеологические и другие природные условия, влияющие на вскрытии и разработку месторождения. Такая изученность должна обеспечить возможность подсчёта запасов по категории С1 и С2. По результатам предварительной разведки разрабатываются временные кондиции, и составляетсядоклад о целесообразности промышленного освоения месторождения и проведения на нём детальной разведке.

Детальная разведка проводится на месторождениях, положительно оценённых предварительной разведкой и намеченных к промышленному освоению в ближайшие 5лет. Она подготавливает месторождения для передачи в промышленное использование в соответствии с требованиями классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. По результатам детальной разведки составляетсяобоснование постоянных кондиций. Согласно утверждённым кондициям выполняется подсчёт запасов полезного ископаемого с представлением его в Государственную комиссию по запасам при Министерстве геологии РУз.

Месторождения с утверждёнными запасами в требуемых количествах предаются в промышленное освоение отраслевым министерством. Доразведка разрабатываемого месторождения сосредотачивается на менее изучаемых участках: глубоких горизонтах, телах или залежах. Эксплуатационная разведка начинается с момента организации добычи полезных ископаемых и продолжается в течение всего период разработки месторождения. По отношению к добычным работам она может быть опережающей или сопровождающей. Здесь уточняются контуры тел полезных ископаемых, их условий залегания, внутреннее строение, качественная характеристика и количество запасов, пространственное положение промышленных типов и сортов, руд гидрогеологические,и другие факторы разработки месторождений.

Технические средства разведки. Это канавы, траншеи, расчистки, шурфы (поверхностные) и штольни, шахты квершлаги, штреки, рассечки (подземные) и буровые скважины и геофизические методы разведки. Наиболее информационными являются горные выработки, пройденные вкрест простирания рудоносных структур тел и залежей (канавы, шурфы) и другие выработки (траншеи, штреки и др.) пройденную по простиранию и падению рудных тел залежей позволяет проследить по эти направлениям изменчивость их морфологии качественного состава. Шахты с целью разведки проходят редко, чаще их назначение совмещается с отбором больших объёмных технологических проб для заводских испытаний или пробной эксплуатацией. Это так называемыешахты. Буровые разведочные скважины являются универсальным, техническим средством разведки. При вращательном бурении обеспечивается получение керна (ненарушенного столбика горной породы внутри трубы). Такое бурение называется колонковым. Что

является основным видом разведочного бурения на рудных месторождениях. Скважины колонкового бурения могут быть вертикальными, наклонными и горизонтальными. Выбор бурового агрегата и конструкции буровой вышки зависит в основном от проекторной глубины разведочных скважин и условий (станки 300 м, ЗиФ).

Система разведки факторы, влияющие на их выбор. Изучение геологических свойств месторождений на разведочных стадиях проводится с применением большого объёма буровых скважин и горных выработок.

1. Линейное подсечение . Это совокупность отдельных пресечений рудного тела скважинами и горными выработками по одному из 3 направлений (мощь, простирание, падение). Наиболее информационным является направление простирания рудного тела, совпадающее с её мощностью. Получение разведочных данных по 3 направления позволяет оценить объёмную изменчивость геологических свойств месторождений. Провести графическое и объёмное моделирование, построив системы поперечных и продольных разрезов, погоризонтальных планов и блокдиаграмм.

2. Группа буровых систем является универсальной, экономии обеспечивает получение полной информации на месторождениях, имеющих значительные размеры тел полезных ископаемых.

3. Группа горных систем. Здесь выделяют системы канав, шурфов, разведочных шахт.

4. Группа систем характеризуется применением в различных

сочетаниях горных выработок и буровых скважин.

Факторы, влияющие на выбор систем разведки, подразделяются на геологические, иа) Основной фактор – геологический – это структурно – морфологические особенности месторождения (формы, размеры, строение); б)факторы обуславливают способы вскрытия и технологию разработки месторождения, исходя изгидрогеологических условий месторождения; в) географоэкономические факторы оказывают наибольшее влияние на выбор разведочных систем в трудоспособных или отдалённых районах с суровыми климатическими условиями, со слабым развитием производительных сил.

Основными методами разведки являются:

1. Детальное геологическое картирование

2. Линейные подсечения тел полезных ископаемых системами буровых скважин и горных выработок.

3. Геофизические исследования в горных выработках и скважинах.

4. Геохимические и минеральные исследования.

Геологическое картирование производится на топографической основе масштаб от 1:10000 до 1:500 при этом на геологическую карту наносится привязка обозначений, разведочные скважины ( при помощи теодолитных ходов и геометрического нивелирования) отмечается маркирующие горизонты, контуры тел, элементы технологических нарушений и т.д.

Линейные подсечения тел полезных ископаемых осуществляются либо разведочными системами буровых скважин, либо системамивыработок. Ценной для разведки является геологическая информация, получаемая в процессе проходки разведочных выработок и бурения скважин.

Геофизические исследования в скважинах и горных выработках являются универсальным, по комплексу решаемых задач. Они используются при коррекции геологических неоднородностей. Широко применяется «каротаж», который основан на воздействии локальных естественных и искусственно вызванных физических полей внутри скважин на специальный зонд в датчиках которого возникают сигналы, предающиеся по кабелю к регистрационным и обрабатывающим наземным приборам. Определяется самопроизвольной поляризацией, кажущиеся сопротивлений, радиоактивность пород в разрезе скважины (галса каротаж), изменения магнитного поля по вертикали, изменение теплового режима (термический каротаж) и др.

Геологические исследования производятся с целью увязки рудопродуктивных зон, оценки рудоносности глубоких горизонтов и др. Минералогические исследования направлены на решение следующих задач:

1. Определение полного минерального состава руд и околорудных пространств

2. Выделение по особенностям минерального состава, текстурам и структурам руд их природных типов.

3. Изучение минералогической зональности в дополнение к геохимической.

1. Какие задачи геологической съёмки месторождения?

2. Для чего производится детальная разведка месторождения?

3. Что такое — рудное тело, рудоносная структура?

4. Поперечный и продольный разрез месторождений?

5. Что даёт геологические информации при проектировании разработок месторождения?

1. Якушева А. Ф. «Общая геология». М. Недра 1988.

2. Мильнучук В. И. «Общая геология». М. Недра 1989.

3. Ершов В. В. «Основы геологии». М. Недра 1986.

4. Иванова М. Ф. «Общая геология». М. Недра 1974.

5. Панюков П. Н. «Основы геологии». М. М. Недра 1978.

источник