Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых является самостоятельной наукой геологического цикла. Как и всякая другая наука, она имеет свой предмет (месторождения и проявления полезных ископаемых), цель (обеспечение народного хозяйства промышленными запасами минерального сырья) и методы исследования (создание систем разрезов, опробование и геолого-экономическая оценка). В соответствии с главной целью рассматриваемой науки ее основной задачей считается геолого-промышленная оценка недр.
Геологическое изучение недр в России производится последовательно и планомерно с тем, чтобы не только получить необходимую геологическую информацию о недрах, но и своевременно выявить промышленные и отбраковать непромышленные скопления полезных ископаемых. В общей системе геологического изучения недр можно выделить четыре основных крупных этапа: геологическая съемка территории, поиски месторождений полезных ископаемых, их разведка и эксплуатация (разработка). Этапы геологического изучения включают несколько последовательных стадий:
1) региональное геологическое изучение территории
России, которое, в свою очередь, разбивается на две под-
стадии:
а) региональные геолого-геофизические исследования мас-
штаба 1 : 1 000000—1 : 500 000;
б) региональные геофизические, геологосъемочные, гидро-
геологические и инженерно-геологические работы масштаба
1 : 200 000 (1 : 100 000);
2) геологосъемочные работы масштаба 1:50 000 (1:25 000) с общими поисками;
3) поисковые работы;
4) поисково-оценочные работы;
5) предварительная разведка;
6) детальная разведка;
7) доразведка месторождения: а — не освоенного промышленностью, б— разрабатываемого;
8) эксплуатационная разведка.
На каждой стадии геологического изучения недр осуществляется их геолого-промышленная оценка, заключающаяся в определении действительной или возможной значимости изучаемого участка земной коры, в котором содержатся или могут содержаться скопления полезной минерализации или же предполагается горное строительство. С этой целью исследуются состав и строение горных пород и полезного ископаемого, условия залегания, степень и характер тектонической нарушенности, гидрогеологические и инженерно-геологические характеристики месторождения, географо-экономические условия района и т. п.
Геолого-промышленная оценка, так же как и геологическое изучение — процесс непрерывный. Это означает, что каждое новое описание обнажения, скважины, результат исследования пробы должны учитываться и по этим данным должны, если необходимо, вноситься коррективы в оценку на всех этапах промышленного освоения.
На предпроектных этапах промышленного освоения недр геолого-промышленная оценка заключается в предварительном изучении геологических условий и определении прогнозных ресурсов, а в случае, если промышленное значение месторождения не вызывает сомнений, то и в подсчете запасов.
На этапе проектирования горнодобывающего предприятия или объекта горного строительства результатом геолого-промышленной оценки должно быть выявление с необходимой степенью достоверности всех пространственно-морфологических, объемно-качественных, гидрогеологических и инженерно-геологических факторов и показателей осваиваемого природного объекта.
На дальнейших этапах промышленного освоения геолого-промышленная оценка осуществляется в процессе получения новых знаний о геологических особенностях объекта и с учетом изменения технико-экономических показателей и условий его освоения.
Таким образом, необходимую геологическую информацию для геолого-промышленной оценки недр на предпроектных этапах их освоения получают в результате проведения комплексной геологической съемки, поисков и разведки разной степени детальности, а на последующих этапах — по данным доразведки (разведки в пределах горного отвода), эксплуатационной разведки и геологического обеспечения горно-эксплуатационных работ.
Контрольные вопросы, и задания
1. Какие стадии выделяются в общей системе геологического изучения недр?
2. В чем заключается геолого-промышленная оценка недр на различных стадиях их освоения?
2. Классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых.
Итогом геолого-промышленной оценки месторождений полезных ископаемых является подсчет запасов и оценка прогнозных ресурсов полезных ископаемых или определение горно-геологических условий горного строительства.
Утвержденная в 1981 г. новая классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых устанавливает единые для России принципы оценки прогнозных ресурсов, подсчета и государственного учета запасов по степени изученности и народнохозяйственному значению, а также условия определения подготовленности месторождений для промышленного освоения.
Под запасами и прогнозными ресурсами понимается количество полезного ископаемого и полезных компонентов в пределах месторождения (проявления) или его участка, определенное в недрах, т. е. без вычета потерь при добыче, транспортировке, обогащении и переработке. Запасы строительных материалов подсчитываются (прогнозные ресурсы — оцениваются) в объемном выражении, других твердых полезных ископаемых — по массе.
В соответствии с народнохозяйственным значением выделяется две группы запасов: балансовыеи забалансовые.
К балансовым относятся такие запасы, использование которых согласно утвержденным кондициям экономически целесообразно при существующей или осваиваемой технике и технологии с соблюдением требований по рациональному использованию недр и охране окружающей среды.
Забалансовыми считаются запасы, которые в настоящее время использовать экономически нецелесообразно или технически и технологически невозможно, но в будущем могут быть переведены в балансовые.
Они подсчитываются и учитываются в тех случаях, когда доказана возможность сохранения их в недрах или целесообразность попутного извлечения из недр вместе с балансовыми и последующего сохранения на складах (в отвалах). К группе забалансовых запасы могут быть отнесены по различным причинам: вследствие малого количества полезного ископаемого и (или) полезного компонента, низкого содержания последнего, высокого содержания вредных примесей, малой мощности полезного ископаемого, особо сложных условий разработки (это может быть связано, например, с аномально высокой обводненностью, очень сильной тектонической нарушенностью и др.), необходимости применения дорогостоящих и сложных схем обогащения или переработки и т. д.
В зависимости от степени изученности соответствующих участков месторождения выделяется четыре категории запасов полезных ископаемых:А, В, С1 и С2. При этом запасы категорий А, В и С1 называются разведанными, а категории С2 — предварительно оцененными. Для отнесения запасов к той или иной категории изучаются с различной степенью детальности пространственно-морфологические особенности полезного ископаемого (табл. 4, показатели 1—6) качественные характеристики (7—10), горно-технические условия (показатель 11). Кроме показателей приведенных в табл. 4, для определения принадлежности запасов к соответствующей категории необходимо исследование технологических свойств полезного ископаемого» с детальностью, достаточной для категории А — для составления проекта технологической схемы, для категории В — для выбора принципиальной технологической схемы, для категорий С1 и С2— для обоснования промышленной ценности полезного ископаемого.
Таким образом, категории запасов характеризуют не столько точность определения количества полезного ископаемого и полезных компонентов, сколько полноту и достоверность изучения геологических и горно-технических особенностей соответствующего участка месторождения полезных ископаемых.
Прогнозные ресурсы обычно оцениваются на начальных стадиях геологического изучения недр. В зависимости от детальности проведенных исследований и достоверности полученных данных выделяются три категории прогнозных ресурсов: Р1, Р2и Р3.
Прогнозные ресурсы категории Р1 оцениваются, как правило, на флангах эксплуатируемых месторождений и учитывают возможность прироста запасов за счет расширения площади разведки за контуры запасов категории С2. Ресурсы этой категории подсчитываются по результатам поисково-оценочных работ на основе геологических, геофизических и геохимических исследований, по данным геологической экстраполяции количества и качества полезного ископаемого, а также принимая во внимание литологические, стратиграфические и структурные предпосылки локализации оруденения.
Прогнозные ресурсы категории Р2 характеризуют возможность обнаружения новых месторождений на основе выявленных при крупномасштабной геологической съемке проявлений полезной
Таблица 4
Характеристика необходимой степени изученности запасов разных категорий
| Изучаемые факторы и показатели | Категории запасов | ||||
| А | В | С1 | С2 | ||
| 1. Размеры тел полезных ископаемых | Установлены полностью | Установлены полностью | Выяснены | Оценены по геологическим и геофизическим данным и подтверждены единичными выработками - | |
| 2. Формы тел полезных ископаемых | Установлены полностью | Установлены основные особенности | Выяснены | ||
| 3. Условия залегания | Установлены полностью | Установлены основные особенности | Установлены основные особенности | ||
| 4. Характер и закономерности изменчивости морфологии и внутреннего строения тел | Изучены | Установлены основные особенности | Установлены основные особенности | ||
| 5. Безрудные и некондиционные участки внутри тел полезных ископаемых | Выделены и оконтурены | Установлены закономерности размещения | Оценена возможность прерывистости | ||
| 6. Разрывные нарушения | Установлены все, определены амплитуды | Установлены крупные, оценена частота встречаемости мелких | Оценена возможность наличия | ||
| 7. Природные разновидности (минеральные типы) полезных ископаемых | Установлены полностью | Определены | Определены либо по единичным лаборато-торным пробам или наблюдениям, либо по аналогии | ||
| 8. Промышленные (технологические) сорта руд | Установлены и оконтурены | Выделены, установлены соотношения между ними | Установлены общие закономерности распределения | ||
| 9.Состав, свойства, распределение ценных и вредных компонентов | Установлены полностью | Установлены минеральные формы | |||
| 10. Характеристика качества по показателям кандиции | Определена по всем показателям | ||||
| 11. Инженерно-геологгические и гидрогеологические условия | Установлены полностью | Определены основные показатели,их влияние на вскрытие и разработку | Дана предварительная характеристика основных показателей | ||
| 12.Технологические свойства полезных ископаемых | Составление проекта технологической схемы | Выбор принципиальной технологической схемы | Обоснование промышленной ценности полезных ископаемых |
минерализации, а также геофизических или геохимических аномалий, природа которых установлена единичными выработками. Количественная оценка прогнозных ресурсов категории Р3 осуществляется по предварительным параметрам по аналогии с известными месторождениями.
Прогнозные ресурсы категории Р3 позволяют оценить потенциальные возможности наличия новых промышленных месторождений на основе стратиграфических, литологических и тектонических предпосылок, выявленных при геологической съемке. Количественная оценка прогнозных ресурсов этой категории производится по предположительным параметрам по аналогии с существующими продуктивными районами и областями распространения полезных ископаемых.
Классификации запасов полезных ископаемых, действующие в зарубежных странах, построены по тем же двум принципам: степени изученности (вероятности наличия) и экономической целесообразности- (рентабельности) их добычи и разработки.
Классификации, существующие в бывших социалистических странах, близки к классификации, принятой в Росси; в них лишь несколько отличаются требования к степени изученности различных категорий. В большинстве капиталистических и развивающихся стран используются отдельные частные классификации. Однако в США, Канаде и ФРГ государственными геологическими органами приняты классификации, рекомендуемые для общего использования. Например, в США по степени изученности выделяется две группы запасов (ресурсов): необнаруженные и установленные. В свою очередь различают две категории необнаруженных ресурсов—теоретические и гипотетические, и три установленных — предположительные, исчисленные и измеренные. По рентабельности разработки ресурсы делятся на две группы: запасы и условные ресурсы.
Контрольные вопросы и задания
1. Что такое запасы и прогнозные ресурсы?
2.На какие группы делятся запасы полезных ископаемых по их народнохозяйственному значению? По каким причинам запасы могут быть отнесены к группе забалансовых?
3. По какому принципу и на какие категории делятся запасы полезных ископаемых? Какие факторы и показатели необходимо и достаточно изучить для отнесения запасов к той или иной категории?
4. Назовите и кратко охарактеризуйте три категории природных ресурсов.