Вводная лекция. Геологическое прогнозирование. Научные основы поисков, оценки и разведки месторождений полезных ископаемых.

Сыктывкарский государственный университет

Физический факультет

Кафедра геологии

Поиски и методика разведки

Месторождений полезных ископаемых

Часть 1

Поиски месторождений полезных ископаемых

Краткий конспект курса лекций

Ст. преподаватель Маков В.М.

Г. Сыктывкар, 2004 г.

Раздел 1. Введение в систему геологического изучения недр, поисков, оценки и разведки месторождений полезных ископаемых. Стадии геологоразведочных работ. Содержание поисковых работ. Содержание разведочных работ. Основные принципы классификации, оценки и учета запасов и ресурсов полезных ископаемых.

Тема 1

Вводная лекция. Геологическое прогнозирование. Научные основы поисков, оценки и разведки месторождений полезных ископаемых.

Цели и задачи курса. Курс «Поиски и методика разведки месторождений полезных ископаемых» (сокращенно - ПРМПИ) является составной частью учения о полезных ископаемых, выясняющего условия образования (генезиса), изменения (преобразования) и сохранения сформированных тел полезных ископаемых, условия нахождения и пути наиболее эффективного выявления, оценки и разведки промышленных месторождений полезных ископаемых (МПИ). Вместе с курсом «Техника разведки МПИ», изучающим технологию и методику разведочного бурения и проходки горноразведочных выработок, этот курс и направление практической геологии иногда называют «Геологоразведочным делом» (по аналогии с «Горным делом», от которого геологоразведочное дело когда-то отпочковалось).

Определение: «Учение о поисках и разведке полезных ископаемых есть прикладная геологическая наука, изучающая условия нахождения и пути наиболее эффективного выявления промышленных месторождений полезных ископаемых» (Крейтер, 1969).

Один из крупнейших разведчиков и теоретиков учения о поисках и разведке МПИ Владимир Михайлович Крейтер считал, что это учение как самостоятельная наука геологического цикла впервые оформилась в начале 30-х годов 20 века в СССР, когда из нее выделилась техника разведки. Но, несмотря на достаточно веские основания такого определения возраста учения о поисках и разведке МПИ, вероятно, это несколько упрощенный взгляд. Когда знакомишься с историей выявления месторождений и развития добычи полезных ископаемых в старейших горнорудных районах (на Урале, в Забайкалье - «...где золото роют в горах...», за рубежом (в США, Канаде, Южной Африке, Германии), с трудами М.В. Ломоносова «О слоях земных» (опубл. 1763), «Слово о рождении металлов от трясения Земли» (1757), читаешь о немецком ученом 16 века Георге Агриколе, который, вероятно, первым обобщил опыт горно-металлургического производства и, систематизировав его по процессам, выделил направление «поиски и разведка месторождений полезных ископаемых» - так вот, когда узнаешь все это, то становится понятным, что учение о поисках и разведке МПИ, несомненно, имеет более древнюю историю, чем 30-е годы прошедшего века, и, как и для других важнейших направлений науки (химии, физики, геологии в целом и др.), наверное, непродуктивно пытаться определить конкретный год или десятилетие оформления этой науки.

Тем не менее, можно говорить о том, что как в СССР, так и за рубежом в начале 30-х годов XX века в связи с резким ростом потребностей в металлах, топливе, строительном сырье (в связи с военными целями, индустриализацией, началом технической революции 20-го века) поиски и разведка МПИ оформились в самостоятельное направление науки. Здесь нельзя преувеличивать роль ученых СССР (Е.О.Погребицкого, В.М. Крейтера, А.П. Прокофьева, М.Н. Альбова), хотя она и велика. Но одновременно с нашими отечественными работами ПРМПИ в этот период активно развивалось и за рубежом (США – Виктор Линдгрен еще в начале 20-го века читает курс лекций по ПРМПИ в Мичиганском политехническом институте; появляются работы в этом направлении в Германии). В последние годы активно работает в этом направлении Китай, впитавший теорию и практику ПРМПИ СССР и США.

Появление в 30-х годах кафедр полезных ископаемых и МПРПИ в системе геологических ВУЗов и техникумов (Московский геологоразведочный институт -МГРИ, старый Ленинградский горный институт -ЛГИ, Свердловский ГИ, геологические факультеты МГУ, Ленинградского ГУ, Львовского ГУ, позднее и др.), развитие системы отраслевых (в геологической отрасли) НИИ – ЦНИГРИ, ВИМС, ВСЕГЕИ и др. – способствовали становлению и укреплению учения о поисках и разведке месторождений полезных ископаемых.

Это практическое направление геологической науки - одно из самых важнейших и актуальных во все времена. Сама геология как наука развивалась во многом благодаря тому постоянному интересу, который человечество имело к полезным ископаемым, их выявлению и извлечению для пользы людей.

История поисков, оценки и разведки месторождений полезных ископаемых насчитывает многие тысячелетия. Вспомним названия этапов развития человечества - «каменный век», «бронзовый век», «железный век». С древнейших времен люди использовали каменные орудия (топоры, резцы, ножи), освоив технологию переплавки меди и олова, создали бронзовые орудия труда, позднее научились выплавлять более тугоплавкое железо. Вначале использовалась так называемая «подъемная руда» - рудные обломки собирались с поверхности земли, затем для добычи полезных ископаемых все больше используются горные выработки (карьеры, шурфы, шахты и т.п.). С самого начала человеческой истории людей интересовало золото, вначале в качестве украшений, позднее в качестве эталона ценности (стоимости), а уже в новейшей истории начали широко использоваться выдающиеся химические и физические свойства этого металла - его химическая устойчивость к различным окислителям, высочайшая электропроводность, ковкость - способность расплющиваться до тончайших прозрачных зеленоватого оттенка пластинок и т.д. и т.п. Во все времена людей интересовали и сами горные породы в качестве строительного материала для строительства жилья, зданий, инженерных сооружений и т.д. и т.п. Добывая ископаемые, люди одновременно изучали и закономерности их размещения, накапливали опыт выявления месторождений, закрепляли в памяти поколений поисковые признаки. Древние горные выработки проходились с исключительной целесообразностью, указывающей на то, что рудокопы хорошо разбирались не только в рудах, но и во вмещающих их породах.

В настоящее время спектр используемых человеком полезных ископаемых весьма широк и растет в зависимости от потребностей современных технологий. Современное и перспективное (будущее) развитие технологий требует все новых материалов с определенными свойствами, все новых полезных ископаемых...

Что же такое «полезное ископаемое»? Это - добываемое из недр природное образование, пригодное для использования человеком в виде породы, минерала, извлекаемого химического элемента. По направлениям использования выделяются классы и подклассы полезных ископаемых (см. таблицу).

Классификация полезных ископаемых по направлениям использования

Нев

Природные скопления полезных ископаемых, извлечение которых из этих скоплений технически и технологически возможно и экономически рентабельно (безубыточно), называются месторождениямиполезных ископаемых. Выявляемые неясные по масштабам (размерам), обычно небольшие, скопления полезных ископаемых называют проявлениямиполезных ископаемых (для металлических полезных ископаемых с повышенными – рудными - концентрациями металлов они называются рудопроявлениями). Иногда выделяют еще пункты рудной минерализации.

Полезные ископаемые образуются в результате разнообразных геологических процессов, происходящих как на глубинах Земли (эндогенные процессы), так и на ее поверхности (экзогенные процессы). Вы изучали эти процессы уже в первом геологическом курсе общей или динамической геологии. К эндогенным геологическим процессам, приводящим к образованию полезных ископаемых, относятся магматизм, образование, накопление и движение горячих и теплых внутриземных жидкостей (прежде всего, воды и разнообразных водных растворов) и газов (гидротермальные и пневматолитовые процессы), тектонические процессы (сжатие и растяжение громадных блоков земной коры, приводящее к образованию складок, тектонических нарушений - разломов, разрывов Земной коры), метаморфизм и метасоматоз.

К основным экзогенным процессам рудообразования (минералообразования) относятся осадкообразование и выветривание.

Помимо генетической классификации полезных ископаемых, существует промышленная классификация МПИ, с выделением основных (главных) и второстепенных промышленных типов м-ний, для поисков и разведки которых применяются особые комплексы методов и технических приемов.

Место теории поисков и разведки МПИ в системе геологических наук, их взаимосвязь:

Мы остановимся в курсе на принципах стадийности геологоразведочных работ, основах классификации запасов и ресурсов полезных ископаемых, принципах их оценки, подсчета и учета, подробно разберем основные методы и приемы поисков и разведки МПИ, принципы экономической оценки МПИ, примеры поисков, оценки и разведки отдельных типов минерального сырья и типов месторождений.

Понятия поисков, оценки, разведки, прогнозирования пол.иск.

Идеология (философия) поисков

Примеры выявления отдельных месторождений: руды Промышленного Урала, золото Чукотки и Кожима, алмазы Якутии и Зимнего берега, золотые лихорадки в Америке (Калифорния, Юкон, Клондайк, Аляска), нефть Западной Сибири.

Новые методы и поисковые технологии:

- космоаэрометоды (МДЗ)

- современные методы анализа вещества (НА, АА, РР, ЯФ, полевые анализаторы)

- компьютерные технологии, автоматизация обработки геологических данных, подсчета запасов, картографирования.

Современные технические средства бурения, проходки горных выработок

Принципы прогнозирования, поисков, оценки и разведки:

- последовательного приближения;

- аналогии (поиска аналогов).

Организация процесса геологоразведочных работ

- геологосъемочные партии

- поисковые партии и отряды

- геологоразведочные партии

- экспедиции

- предприятия, компании…,

- Министерства, Управления (Главные управления) природных ресурсов субъектов федерации

- Министерство природных ресурсов РФ (МПР РФ).

Законодательство о недрах (лицензирование поисков оценки и разведок, платежи за пользование недрами…). Инструкции ГКЗ, инструкции и методические руководства по видам и методам поисково-разведочных работ. Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых при Министерстве природных ресурсов РФ (ГКЗ РФ), территориальные комиссии по запасам полезных ископаемых (ТКЗ). Российский фонд геологической информации (Росгеолфонд).

Специфика поисков и разведки топливно-энергетического сырья (нефти и газа) и подземных вод. Мы рассматриваем только методы поисков, оценки и разведки твердых полезных ископаемых.

Основная и дополнительная литература

1. Авдонин В.В. Технические средства и методика разведки месторождений полезных ископаемых. – М., 1994. – 5 экз.

2. Альбов М.Н. Опробование месторождений полезных ископаемых. М., 1965. – 1 экз.

3. Бирюков В.И., Куличихин С.Н., Трофимов Н.Н. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. М. Недра, 1973. – 3 экз.

4. Каждан А.Б. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. Научные основы поисков и разведки. Учебник для вузов. – М. Недра, 1984. 284 с. – 1 экз.

5. Каждан А.Б. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. Производство геологоразведочных работ. Учебник для вузов. – М. Недра, 1985. 288 с. – 1 экз. + 1 экз.

6. Каждан А.Б. Разведка месторождений полезных ископаемых. Учебн.пособие для вузов. – М. Недра, 1977. 328 с. – + 1 экз.

7. Красников В.И. Основы рациональной методики поисков рудных месторождений. – М., Недра, 1965. – 1 экз.

8. Крейтер В.М. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. – М., Недра, 1969. – 3 экз. + 1 экз.(двухтомник – 1961 г.)

9. Методическое руководство по разведке россыпей золота и олова. – Магадан, 1982. – 1 экз.

10. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых / Погребицкий Е.О. и др. – М., Недра, 1977. – 3 экз.

11. Смирнов В.И. Геологические основы поисков и разведки рудных месторождений. Учебное пособие. М. Изд. Моск.ун-та, 1957. 587 с. –1 экз. + 1 экз.

11. Задачник для лабораторных занятий по курсу «Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых»: Учебное пособие. 2 изд. /Под ркд. Е.О. Погребицкого. М., Недра, 1975. 216 с. – 1 экз.

12. Марков П.Н. Геологоразведочное дело. Изд. 2, перер. и доп. Учебн.пособ. для вузов. Изд. Моск.ун-та . 1967. 348 с. –1 экз.

13. Инструкции по применению классификации запасов (по видам полезных ископаемых).

14. Справочник по поискам и разведке месторождений цветных металлов. / М. Недра. 1985. 326 с. - + 1 экз.

Тема 2