Стадийность геолого-разведочных работ

В основе организации геолого-разведочных работ в нашей стране лежит их стадийность, последний вариант которой утвержден Министерством природных ресурсов в 1999 г. [23]. Стадийность охватывает все виды геолого-разведочных работ и отражает рациональный порядок последовательности их проведения. Выделяются три этапа и пять стадий геолого-разведочных работ (табл.1).

Таблица 1

Стадии геолого-разведочных работ [24]

Этап I. Работы общегеологического назначения.Стадия 1. Региональное геологическое изучение недр. Главную роль на этой стадии играют геологические съемки различных масштабов на суше и на море, сопровождаемые геофизическими и другими специализированными работами (аэро- и космофотосъемка, геоэкологические исследования, прогноз землетрясений, создание опорных геолого-геофизических профилей и др.). Главная цель стадии - изучение геологического строения территории и создание комплекта геологических карт, в который входят карта фактического материала, собственно геологическая карта региона со снятым четвертичным покровом, один-два характерных геологических разреза, геологическая карта четвертичных отложений, стратиграфическая колонка, карта полезных ископаемых и прогнозно-металлогеническая карта. Кроме того, в комплект могут входить палеогеографические карты, тектоническая схема, карты магнитного и гравитационного поля и др. Границы геологической карты совпадают с границами соответствующих топографических листов, имеющих международную разграфку.

Выделяются несколько масштабов картографирования:

- сводное и обзорное - 1:1 500 000 и мельче;

- мелкомасштабное - 1:1 000 000 (1:500 000);

- среднемасштабное - 1:200 000 (1:100 000);

- крупномасштабное - 1:50 000 (1:25 000).

Для развития минерально-сырьевой базы главное значение имеют средне- и крупномасштабное виды картографирования, в результате которых выявляются и оконтуриваются прогнозные площади (минерагенические зоны, бассейны, рудные районы, узлы и поля) и дается оценка ресурсов полезных ископаемых.

Этап II. Поиски и оценка месторождений.Стадия 2. Поисковые работы. Они проводятся на выделенных на предыдущей стадии перспективных территориях и имеют цель - обнаружение рудопроявлений полезных ископаемых или их признаков (аномалий) и оценку заключенных в них ресурсов. Поисковые работы сопровождаются проведением буровых работ, легких горных выработок, геофизическими, геохимическими, шлиховыми и другими исследованиями, набор которых зависит от предполагаемых типов полезных ископаемых и местных географических условий (обнаженность, мощность покровных отложений и пр.). По результатам поисковых работ составляются геологические карты масштаба 1:50 000 - 1:10 000 и другая геологическая графика (геофизические и геохимические карты, геологические разрезы, карты прогноза и др.) с выделением перспективных участков, рудопроявлений и аномалий, оцениваются ресурсы полезных ископаемых.

Стадия 3. Оценка месторождений. Работыпроводятся на рудопроявлениях и аномалиях с целью оценки запасов и ресурсов и последующей геолого-экономической оценки оруденения. На этой стадии ведутся буровые и горные работы, детальные геофизические и геохимические исследования. Если рудопроявление выходит на дневную поверхность или перекрыто маломощными осадками, то рекомендуется проследить и оконтурить тело полезного ископаемого на поверхности. Если руда окислена, то необходимо пересечь зону окисления и войти в первичные руды. Если руда залегает глубоко, то она должна быть вскрыта единичными буровыми скважинами или линиями буровых скважин, чтобы можно было приближенно оценить количество и качество полезного ископаемого и условия его залегания. Все вскрытые выходы полезной минерализации подвергаются опробованию, кроме того, из руд берутся технологические пробы для лабораторных испытаний. Стадия завершается составлением ТЭО промышленной ценности месторождения и выдачей рекомендаций о целесообразности передачи объекта в разведку и освоение.

Следует отметить, что на данной стадии большинство объектов получает отрицательную геолого-экономическую оценку, дальнейшие работы на них прекращаются и только незначительная часть проявлений переходит в разряд месторождений. Стадия играет важную роль, так как позволяет разбраковать рудопроявления на перспективные и неперспективные.

Месторождения, получившие положительную экономическую оценку на оценочной стадии, называются оцененными.

Этап III. Разведка и освоение месторождений.Стадия 4. Разведка месторождения.На данной стадии получают информацию для проектирования строительства или реконструкции горно-добывающего предприятия или для расширения минерально-сырьевой базы действующего горно-добывающего предприятия (доразведка месторождения). Разведка заключается в прослеживании и оконтуривании оруденения на глубине с помощью буровых, горных и геофизических работ, всестороннем изучении качества и технологических свойств полезного ископаемого, подсчета запасов и качества руд в рудных телах. В процессе разведки дается оценка возможных источников питьевого и технического водоснабжения, проводятся работы по выявлению местных строительных материалов, инженерно-геологические работы для объектов промышленного и гражданского строительства, для природоохранных мероприятий. Разведка завершается разработкой кондиций и технико-экономического обоснования освоения месторождения. Материалы подсчета запасов ТЭО, результаты геолого-экономической оценки и обоснование разведочных кондиций после завершения разведки подлежат государственной экспертизе в Государственной комиссии по запасам (ГКЗ).

После выполнения разведки месторождения называются разведанными.

Стадия 5. Эксплуатационная разведка. На эксплуатируемых месторождениях она проводится регулярно с целью получения данных для оперативного планирования добычи полезного ископаемого на 1-3 года, поэтому охватывает небольшой по размеру участок месторождения. В ходе эксплуатационной разведки уточняются морфология и строение тела полезного ископаемого, запасы и состав руд путем проведения и опробования разведочных выработок, часто совмещенных с добычными выработками. Уточняются гидрогеологические и инженерно-геологические условия эксплуатации.

В процессе разработки месторождения при резком отклонении в отдельных его частях геологических, горно-технических и других условий разработки, а также при изменении экономической конъюнктуры может разрабатываться ТЭО эксплуатационных кондиций, которые действуют ограниченный период времени и привязаны к конкретным участкам эксплуатации.

На протяжении разведки и эксплуатации месторождения ведется учет движения запасов в результате их прироста, добычи, пересчета или списания с баланса горно-добывающего предприятия.

Приведенная схема стадийности геолого-разведочных работ на практике соблюдается не строго и носит рекомендательный характер. Тем не менее, стадийность, основанная на опыте геолого-разведочных работ, способствует наилучшей их организации, более экономному расходованию материальных средств и труда и более рациональному использованию недр.

Вопросы для самопроверки

1. Какие основные законы в нашей стране регулируют пользование недрами?

2. Что называется недрами?

3. Какие существуют виды пользования недрами?

4. Что такое горный и геологический отводы? Чем они различаются?

5. Каков порядок получения лицензии на проведение геологических или эксплуатационных работ?

6. Что должно содержаться в лицензии?

7. Какие взимаются платы при получении лицензии и в процессе эксплуатации месторождения?

8. Каков размер единого налога на прибыль горно-рудных предприятий?

9. Каковы стадии геолого-разведочных работ и их задачи?

10. Каково содержание стадии разведки месторождений?

11. На каких стадиях появляются оцененные и разведанные месторождения?

Глава 2

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТИПЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

2.1. Геолого-промышленная классификация

месторождений

В природе существует большое разнообразие месторождений, которые различаются условиями образования, закономерностями размещения, размером, составом руд и другими особенностями. Для решения практических вопросов поисков, разведки и оценки месторождений возникает необходимость их классифицировать, чтобы можно было разрабатывать и унифицировать методику геолого-разведочных работ и переносить ее с одного месторождения на другое.

Предложено много вариантов классификации месторождений, построенных на различных принципах и преследующих разные цели. Наибольшее распространение получили генетическая, формационная, промышленная и структурно-морфологическая классификации.

Главное значение имеет генетическая классификация, которая является основой построения других классификаций. Объектом ее исследования служат генетические типы месторождений. Условия образования каждого генетического типа определяют закономерности размещения и факторы контроля оруденения, морфологию и строение тел полезных ископаемых и их качество. Выделяются следующие общепринятые (В.И.Смирнов, П.М.Татаринов и др.) генетические типы месторождений [36]:

Тесно связана с генетической формационная классификация месторождений, в основу которой положена их закономерная связь с геологическими формациями: осадочными, магматическими или метаморфическими. Объектами исследований в данной классификации являются формационные типы месторождений или рудные формации.

Существуют два подхода в понимании рудных формаций: генетический и структурно-вещественный. При генетическом подходе к рудной формации относят месторождения различных полезных ископаемых и генетических типов, связанные с одной геологической формацией. По существу, это классификация геологических обстановок размещения месторождений (В.С.Кормилицын, П.М.Татаринов, П.А.Строна).

При структурно-вещественном подходе под рудной формацией или формационным типом понимается группа месторождений, однотипных по минеральному составу и залегающих в близких геологических условиях, независимо от возраста оруденения (С.С.Смирнов, В.Т.Покалов). Отсюда следует, что с одной геологической формацией может быть связано несколько рудных формаций, совокупность которых различными авторами называется ассоциацией, рудной серией или рудным комплексом (Д.И.Горжевский, Д.В.Рундквист, В.П.Федорчук). Формационная классификация играет большую роль при поисках месторождений и используется в основном для выявления перспективных территорий и оценки их ресурсов.

Промышленная классификация предусматривает разделение месторождений на промышленные типы по видам минерального сырья. Различают три группы полезных ископаемых: металлические, неметаллические и горючие. Внутри них выделяются подгруппы и далее промышленные типы. В кратком виде классификация может быть представлена в следующем виде [12]:

К классификации следует сделать несколько замечаний. Во-первых, существуют различные варианты группировки полезных ископаемых. Например, кобальт, никель, молибден и вольфрам иногда относят к подгруппе тяжелых цветных металлов, а алюминий и магний - к подгруппе легких цветных металлов. Во-вторых, многие месторождения являются комплексными, включают полезные ископаемые из нескольких групп или подгрупп. Рассеянные металлы часто вообще не образуют собственных месторождений, их добывают попутно из других полезных ископаемых. Например, кадмий добывается попутно из полиметаллических, а рений - из молибденовых месторождений. Попутно добывается также значительное количество благородных металлов. В-третьих, некоторые полезные ископаемые имеют несколько областей применения и могут быть упомянуты в разных группах. Например, карбонатные породы могут применяться как строительный материал, как химическое сырье и как флюс в черной металлургии.

Структурно-морфологическая классификация месторождений отражает сложность их строения и распределения в них полезных компонентов, что имеет большое значение для организации рациональной методики их разведки. Эта классификация разрабатывалась Государственной комиссией по запасам, неоднократно пересматривалась и в современном варианте состоит из четырех групп месторождений, располагающихся в порядке возрастания сложности их строения [6]:

Группа 1. Наиболее простые пластообразные месторождения с ненарушенной формой и выдержанными условиями залегания тел полезных ископаемых и качеством руд (месторождения угля, осадочных железных руд и др.).

Группа 2. Пласто-, линзо- и штокверкообразные месторождения относительно крупных размеров со слабо нарушенными формой и условиями залегания, с непрерывным оруденением, с изменчивым качеством полезного ископаемого (скарновые железорудные, медноколчеданные, медно-порфировые и пр.).

Группа 3. Жило-, линзо- и штокверкообразные месторождения относительно небольших размеров со сложной нарушенной формой рудных тел, с прерывистым оруденением, с сильно изменчивым качеством полезного ископаемого (жильные и россыпные месторождения золота, олова, жильные и метасоматические месторождения цветных металлов и пр.).

Группа 4. Месторождения относительно небольших размеров с крайне изменчивым прерывистым гнездовым распределением полезного ископаемого (оптическое сырье, слюдоносные пегматиты, некоторые золоторудные месторождения и пр.).

Поскольку разнообразие месторождений трудно отразить в четырех группах, во многих промышленных типах месторождений внутри групп выделяются еще по две-три подгруппы, обеспечивающие более дифференцированный подход к методике их разведки. Сводка групп и подгрупп месторождений по сложности их строения дается в серии инструкций ГКЗ [7], опубликованных в 80-х годах по отдельным видам минерального сырья.

Совокупность рассмотренных классификаций, учитывающих геологические особенности и промышленное значение месторождений, можно рассматривать как их геолого-промышленную классификацию, которая является основой проектирования разведочных работ, экспертизы и экономической оценки месторождений полезных ископаемых.

2.2. Геолого-промышленные параметры

месторождений

Каждое месторождение характеризуется набором свойств, которые принято называть геолого-промышленными параметрами. Они отражают размер месторождения, качество руд, определяют технологию добычи и переработки минерального сырья и дают возможность оценить его экономическую значимость.

Важнейшими геолого-промышленными параметрами являются масштаб месторождений, качество полезного ископаемого и условия залегания рудных тел (в первую очередь, глубина залегания).

Масштаб месторождения – это запасы полезного ископаемого в тоннах или кубометрах, в первую очередь определяющие промышленное значение любого месторождения. На одних месторождениях принято оценивать запасы руды, на других - запасы полезных компонентов в руде. По масштабу и промышленному значению месторождения делятся на четыре группы:

1. Уникальные месторождения (гигантские, единичные в мире), имеющие мировое значение, например: Хибинское месторождение апатита, Никопольское месторождение марганца, Верхнекамское месторождение калийных солей.

2. Крупные месторождения определяют экономику отрасли или крупного региона страны, достаточны для строительства мощного современного горно-рудного предприятия, например: Удоканское месторождение меди, Депутатское месторождение олова.

3. Средние месторождения, имеющие значение в пределах отдельных экономических районов. Отдельные месторождения, а чаще группы средних месторождений, могут служить минерально-сырьевой базой горно-рудного предприятия.

4. Мелкие месторождения, наиболее многочисленные, имеют промышленное значение лишь в особых случаях. Они могут служить сырьевой базой местной промышленности (стройматериалы) или сопровождают средние и крупные месторождения и разрабатываются вместе с ними или находятся в особо благоприятных горно-технических условиях, что позволяет создавать мелкие, но рентабельные предприятия.

Размер запасов уникальных, крупных, средних и мелких месторождений зависит от ценности минерального сырья (табл.2). Так, крупные месторождения железных руд должны иметь от сотен миллионов до миллиарда тонн руды, а крупные месторождения золота содержат сотни тонн металла, т.е. на несколько порядков меньше. Для большинства видов минерального сырья экономика горно-рудной промышленности определяется уникальными и крупными месторождениями.

Таблица 2