Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых лекции

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:

1) рудные выходы;

2) ореолы рассеяния рудного вещества;

3) следы старых выработок;

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;

4) геофизические;

5) горно-буровые методы [3].

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.

Конец ознакомительного фрагмента.

Полезные ископаемые – добываемые горные породы и минералы, которые используются в разных сферах народного хозяйства. Добыча ископаемых ведётся на специальных территориях – месторождениях, где концентрируются большие объёмы сырья. Разведка, прогнозирование и поиски месторождений полезных ископаемых основная специализация нашей компании. Применяемые методики поиска помогают находить большой спектр ископаемых дистанционно вне зависимости от фактического расположения месторождения.

Применяемые технологии поиска месторождений

Поиск и разведка месторождений углеводородов и прочих ископаемых предусматривает применение комплекса геологоразведочных работ. Технология разведки месторождения полезных ископаемых помогает определить количество и качество заключенного в недрах материала на исследуемой территории.

Дистанционный поиск ископаемых стал возможен за счет привлечения в работе спутников. Технология заключается в приеме, регистрации, анализе данных об изучаемой поверхности земли. Спутниковые методы разведки полезных ископаемых основаны на структурном и спектральном анализе недр. В процессе удается спрогнозировать расположение зон с залеганием нужной породы, подсчитать объёмы ископаемых на территории, выявить и отследить геологические аномалии и пр.

Преимущества дистанционного поиска и разведки месторождений полезных ископаемых

Инновационные методы поиска полезных ископаемых с привлечением спутника имеют высокий экономический потенциал из-за ряда преимуществ:

• Низкая стоимость работы. Дистанционное обследование минимизирует временные и финансовые затраты, не требуется наем специализированной техники и персонала;
• Процесс не занимает много времени. В зависимости от площади объекта и глубины залегания ископаемых, процесс поиска занимает от двух дней до нескольких недель;
• Точность полученной информации. При анализе зоны используются снимки из космоса, в итоге ведется обследование конкретной территории в конкретное время;
• Работа в труднодоступных районах. Спутники помогают проводить работу одновременно на нескольких участках, возможен доступ даже в труднодоступные районы, куда с помощью спецтехники не подобраться;
• Разведка может вестись на любой территории без привязки к границам, в итоге от заказчика не требуется получения специального разрешения;
• Постоянное развитие технологии (появление частных мини-спутников) способствует удешевлению услуг.

Разведка месторождений полезных ископаемых с помощью спутника завершается составлением геологического отчета. В документе указывается информация о запасах полезного ископаемого, обобщаются все материалы, собранные в результате разведки. Геологический отчет составляется с учетом требований законодательства, в итоге в дальнейшем может использоваться для утверждения запасов в Государственной комиссии.

Когда требуется геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых

Геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых востребована в следующих промышленных и производственных сферах:

• Строительная индустрия. Поиск сырья для производства кирпичей, изделий из керамики, бетона, облицовочных камней.
• Химическая промышленность. Материалы используются для производства соды, строительных смесей, цемента и прочих составов.
• Черная металлургия. Геологическая оценка месторождений полезных ископаемых помогает выявить территории, богатые на доломиты, огнеупорную глину, флюсовые известняки и прочие месторождения, где добывается сырье для черной металлургии.
• Сельское хозяйство. Полезные ископаемые применяют для производства минеральных удобрения, составов для раскисления почвы и пр.

Наша компания предоставляет услуги в области поиска и разведки месторождений полезных ископаемых с применением данных с космических спутников. Сотрудничая с нами, вы получите профессиональные услуги высокого качества по доступным ценам.

Лекция №17

План:

I. Стадии поисковых работ.

1. Региональное геологическое изучение.

2. Геологосъемочные работы.

3. Поисковые работы.

4. Поисково – оченочные работы.

II. Стадии разведочных работ.

1. Предварительная разведка.

2. Детальная разведка.

3. эксплуатационная разведка.

4. Доразведка.

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 геолого-геофизические исследования масштаба 1:1000000

б) регионально – геофизические, геолог- съёмочные, гидрогеологические и инженерно геологические работы масштаба 1:200000.

2) Геологосёъмочные работы масштаба 1:50000-1:25000

3) Поисковые работы

4) Поисково-оценочные работы

5)Предварительная разведка

6) Детальная разведка

7)Эксплуатационная разведка

8) Доразведка

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 какого-нибудь 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 и геолого-экономическая оценка 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, геолого-минералогические, геофизические и горно-буровые методы.

Горно-буровые 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 С2.

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 Р2, а на хорошо изученных участках – по категории Р2. Поисково-оценочные 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 С2 и оценить прогнозные ресурсы полезного ископаемого по категории Р2.

В результате проявление или отбраковывают, или излагаются технико-экономические соображения 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 дроргостоящие, чем поисковые. Выделяются 3 стадии разведки: 1) предварительная; 2) детальная 3) эксплутационная и 4)доразведки (после эксплутационной разведки). Предварительная разведка проводится после поисково-разведочной стадии 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, горно-геологические 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 составляется технико-экономический доклад 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 5 -10 лет. 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 составляется технико-экономическое обоснование 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, горно-геологические 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 называемые разведочно-эксплуатационные шахты. 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 блок- диаграмм.

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 горно-буровых систем характеризуется применением в различных сочетаниях горных выработок и буровых скважин.

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

Методы разведки:

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 системами горно-разведочных выработок. 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.

Контрольные вопросы:

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?

Литературы:

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.