гОТОВЫЕ ШПОРЫ ПО МПИ

1А. Поиски – комплекс работ, направленный на обнаружение и перспективную оценку ПИ.

Поисковые работы требуют ответа на 3 вопроса: что, где и как искать.

На вопрос «где искать?» – там, где есть благоприятные геологические обстановки, определенные поисковыми критериями и признаками. Процесс поиска начинается с прогнозирования. На вопрос «как искать?» разработана последовательность поисковых работ и рациональный комплекс поисковых методов.

Поисковые геологические критерии – геологические факторы, которые прямо или косвенно указывают на возможность обнаружения в тех или иных условиях различных ПИ.

Поисково-геологические признаки – конкретные факты, указывающие на присутствие полезной минерализации в данном районе.

Среди поисково-геологических критериев выделяют:

1) стратиграфические;

2) фациально-литологические;

3) структурные;

4) магматогенные;

5) вторичные изменения вмещающих пород;

6) геохимические;

7) геоморфологические;

8) метаморфогенные;

9) гидрогеологические;

10) геофизические.

Стратиграфические критерии – геологические факты, связанные с возрастом различных свит или интрузий, заключающие в себе ПИ. Такие месторождения как уголь, Fe и Mn, фосфориты, бокситы, соли обычно приурочены к отложениям того или иного возраста, выдержанным на огромной территории. Известно, что слюды и графит формируются только в докембрийских отложениях, угольные — начиная с девона, железистые кварциты – в докембрии (90% всех), Mn-е – докембрий и кайнозой.

Стратиграфические критерии подразделяются на местные (локальные) и региональные (н-р, джеспилиты, Mn-е м/р-ия). Возраст интрузивных тел определяется по изотопии.

1Б. Фациально-литологические критерии. Важны для м\р-й осадочного класса, которые связаны с определенными фациями или типами ГП. Наиболее четко этот критерий работает для таких технических ПИ, как уголь, бокситы, фосфориты, железные руды, марганцевые руды.

Для угольных объектов характерны прибрежно-морские фации с чередованием морских и континентальных отложений (паралическая формация), а также озерные фации континентов. Тип отложений: песчано-глинистый.

Для железных руд типичны фации коры континентального выветривания ультраосновных пород и озерно-болотные фации (лимониты и сидериты), шельфовые фации с гематитовыми и шамозит-сидеритовыми рудами и протогеосинклинальные фации – джеспилиты докембрия.

Этот критерий применим для эндогенных м\р-й, приуроченных к определенным литологическим типам пород. Н-р, с песчано-сланцевыми породами, контактирующими с кислыми интрузиями формируются грейзеновые м/р-я олова и вольфрама, а с карбонатными породами в этой ситуации скарновые м/р-я Fe, Mo, Cu, W.

1В. Структурные критерии широко используются для м/р-й всех классов. Известно, что абсолютно все м/р-я приурочены к тем или иным структурам ЗК.

Выделяют региональный и локальный структурный контроль. В региональном плане различают м/р-я платформенных и складчатых поясов, а в локальном – м/р-я синеклиз и антеклиз, антиклинориев и синклинориев, щитов.

Структурные критерии используются для поиска крупных металлогеничных провинций, областей, районов, м/р-й и отдельных тел. размеры поискового объекта определяются рангом геологической структуры. Крупнейшие структуры ЗК — платформы и складчатые пояса контролируют металлогеничные пояса и провинции; более мелкие структуры – щиты, синеклизы, антеклизы контролируют металлогенические области и районы, а еще более мелкие — своды, впадины – контролируют м/р-я. Частные структурные элементы – купола, складки, разломы – контролируют отдельные тела ПИ. Известно, что различные структуры ЗК контролируют только им присущий тип ПИ, н-р, к нижним этажам платформ приурочены древнейшие м/р-я железистых кварцитов, метаморфогенных Mn-х руд, графита. В геосинклинальных подвижных поясах локализуются медноколчеданные м/р-я.

1Г. Магматогенные критерии — все прямые и косвенные геологические факты, указывающие на взаимосвязь интрузивных пород и м/р-й.

Прямая генетическая связь, н-р, ликвационный класс магматических м/р-й (Cu-Ni-е м/р-я), алмазоносные кимберлиты.

Различают 2 формы связи магматизма и ПИ:

1) генетическая, или непосредственная, когда м/р-я являются продуктами магматизма, н-р, ультрабазиты напрямую связаны с м/р-ями раннемагматического класса (хромиты, Pt, Cu, Ni, алмазы);

2) парагенетическая, или косвенная, когда ПИ связаны с магматизмом пространственно или во времени. Н-р, с кислыми интрузиями пространственно ассоциируют Au, Pb, Zn, Sn.

Наиболее эффективно этот критерий применим для м/р-й, генетически связанных с интрузиями.

1Д. Изменения вмещающих пород.

Вторичные изменения вокруг тел ПИ возникают в результате гидротермально-метасоматических процессов, формирующих рудную залежь. Перенос вещества при рудообразовании производится газовожидкими флюидами (гидротермами), обладающими высоко температурой и химической агрессивностью. Проходя через породы эти гидротермы реагируют с ними, оставляя продукты реакции в виде вновь образовавшихся минералов. Т.о. вокруг рудной залежи возникает ореол вторично измененных пород на порядок больший по размерам, чем рудная залежь. Такой масштабный ореол значительно легче отыскать, чем само тело ПИ. При обнаружении вторично измененных пород требуется оценка их эрозионного среза для определения для определения степени эродированности м/р-я. Минеральный состав ореола может напрямую указать на тип руной залежи, н-р,

1) серицитизация обычно связана с месторождениями Au, As, Sn;

2) хлоритизация для полиметаллов (Pb, Zn), Cu-колчеданных м/р-й, Au;

3) грейзенизация является индикатором Sn, W;

4) скарнирование – W, Fe, Mo, Cu, полиметаллы;

5) окварцевание – Cu м/р-я и группы метаморфические (корунд, андалузит);

6) доломитизация — для полиметаллов.

1Е. Геохимические критерии основаны на закономерностях распределения хим. элементов в ГП, почвах и водах. Н-р, пироп – спутник алмаза, Hg – Cu-колчеданных м/р-й.

Геохимические критерии основаны на выявлении участков с повышенным содержанием элементов и их спутников, превышающих в несколько раз кларков. Значит, этот критерий основан на опробовании почв, ГП, поверхностных и подземных вод и сравнении результатов опробования с кларковыми показателями. Так устанавливается аномальное содержание полезного компонента, являющегося указанием на наличие ПИ. Кроме того геохимический критерий использует парагенетические ассоциации элементов и минералов. Н-р, известно, что со свинцово-цинковой минерализацией связано повышенное содержание Au и кадмия, а с Cu-Ni-й – Co и Pt. В этом критерии предусмотрено использование элементов – индикаторов. Н-р, Li-е граниты указывают на присутствие в них тантала. Также используют акцессорные минералы-индикаторы рудного происхождения, н-р, повышенные концентрации Li в биотите свойственны для оловоносных гранитов.

1Ж. Геоморфологический критерий.

Н-р, латериты – конечная стадия выветривания, сульфидные м/р-я характеризуются отрицательным рельефом, а грейзены и скарны образуют положительные формы рельефа.

Геоморфологические критерии основаны на взаимосвязи элементов рельефа и ПИ. Наиболее эффективны они для м/р-й рассыпного класса, кор выветривания и строительных материалов, таких как глины, пески и гравий, возникших в результате ледниковой деятельности. Все эти ПИ являются результатом рельефообразования, т.е. они возникают в результате физико-химического выветривания, формирующего рельеф и одновременно ПИ. Кроме того, этот критерий можно использовать для эндогенных м/р-й. Над зонами окисления сульфидных руд образуется отрицательный рельеф, а на участках окварцевания и скарнирования, свойственных грейзенам и скарнам, образуются положительные формы рельефа. Основным документом для применения критериев является геоморфологическая карта, на которой изображены элементы рельефа речной сети.

8. Гидрогеологический критерий используется в качестве косвенного указания на возможность обнаружения ПИ. Его использование основано на прослеживании направления движения подземных вод и выявлении мест их разгрузки. Известно, что подземные воды часто дренируют зоны разрывных нарушений. Если на дневной поверхности источники подземных вод имеют строго линейное расположение, т это указывает на наличие разрывного нарушения, которое м.б. свидетельством местонахождения ПИ.

1З. критерий основан на явлениях вторичного преобразования ГП и ПИ, в результате которых образуется 2 группы ПИ:

1) метаморфогенная группа – результат возникновения ПИ при метаморфизме;

2) метаморфизованная – результат преобразования первичных руд под влиянием метаморфизма.

В результате метаморфических процессов вокруг тела ПИ образуется метаморфический ореол, служащий индикатором наличия ПИ. Н-р, серпентинизация ультрабазитов является поисковым критерием хризотил-асбеста; графитизация гнейсов указывает на присутствие тел графита; ослюднение свидетельствует о скоплениях биотита и мусковита; мраморизация известняков указывает на наличие мраморов.

1И. Геофизический критерий основан на изучении естественных физических полей, среди которых выделяются аномалии, указывающие на возможность обнаружения ПИ. При этом изучают магнитные, радиоактивные, гравитационные, электрические поля.

2А. Геологические поисковые признаки

К поисковым геологическим признакам относят обнажения ПИ на дневную поверхность, обломки руд, шлихи с рудными минералами и зоны околорудных изменений с полезными минералами.

Шлих – твердый тяжелый материал, оставшийся в результате промывки.

Такие признаки как обломки руды, шлих с рудными минералами, околорудные изменения относятся к минеральным и геохимическим ореолам ПИ.

В процессе образования ПИ и в результате эрозионного разрушения вокруг тел ПИ образуются ореолы минералов и элементов в виде обломков ПИ, минеральных зерен или концентрации элементов. Эти ореолы разделяются на 2 генетические группы: первичные (гипогенные) и вторичные (гипергенные).

Первичные ореолы образуются одновременно с формированием м/р-я. Они являются результатом диффузионных и инфильтрационных процессов при движении рудоносных растворов. Вторичные образуются в процессе разрушения м/р-я.

2Б. Первичные ореолы обычно делят на литогеохимические, которые непосредственно распространены вокруг тел ПИ. К ним относят повышенное содержание элементов-индикаторов во вмещающих породах, а также вкрапленность минералов вблизи рудных тел. Н-р, над колчеданными м/р-ями формируются Hg-е м/р-я, над сурьмяновистыми м/р-ми – мышьяковистые.

Вторичные ореолы делятся на литогеохимические, гидрогеохимические, биогеохимические и атмогеохимические.

Первичные ореолы находятся в коренных породах. Поиски по вторичным элементам эффективнее.

Вторичные литогеохимические ореолы возникают в результате хим. и физ. выветривания ПИ. Под действием силы тяжести продукты выветривания распределяются по склонам гор и долинам рек, образуя потоки рассеяния.

Механический поток рассеяния обычно образуется для устойчивых к выветриванию минералов.

2В. Гидрогеохимические ореолы представляют участки водоносных горизонтов, химический состав которых обусловлен взаимодействием природных вод с ПИ. Они отличаются повышенными содержаниями полезных химических компонентов, свойственных м/р-ю. Концентрация этих компонентов закономерно увеличивается по мере приближения к ПИ. По стабильности проявления гидрохимические ореолы подразделяются на постоянные и временные. Постоянные свойственны глубоким водоносным горизонтам с постоянным режимом, а временные образуются в поверхностных условиях и грунтовых водах и зависят от интенсивности атмосферных осадков.

2Г. Биогеохим. ореолы. Известно, что в золе растений, растущих над м/р-ями, отмечается повышенное содержание элементов по сравнению с растениями за пределами м/р-я. Это свойство объясняется избирательным поглощением хим. элементов некоторыми растениями. Такие растения называются индикаторными. К ним относятся н-р, гаумвейная фиалка, произрастающая только над Zn-ми объектами.

2Д. Атмогеохимические (газовые) ореолы возникают в коренных и рыхлых отложениях, а также в почвах и надпочвенном воздухе. Они образуются в результате миграции элементов в газовой фазе во время формирования м/р-я и в процессе его разрушения. Н-р, над м/р-ями радиоактивных элементов возникают газовые ореолы радона и гелия, над нефтяными залежами – метановые ореолы.

(U -> Pb + He — распад)

Поисковые критерии и признаки негеологического характера

Относятся:

1) следы деятельности человека по добыче ПИ (древние горные выработки и отвалы с остатками ПИ, следы переработки руд, развалы древних печей и отвалы шлаков);

2) историко-археологические данные, указывающие на находки посуды, монет, оружия и орудия производств из металлов;

3) географические названия на языках местных народов (оловянная река, свинцовый …).

4А. Методы поисков МПИ

Методы поисков МПИ включают в себя:

1) наземные геологические изыскания, среди которых различают:

а) геологическая съемка;

б) минералогические методы поисков;

2) космические и аэрогеологические методы;

3) геохимические методы;

4) геофизические методы.

1а. Геологическая съемка является главным поисковым методом, основанном на прямых наблюдениях (выходы или обломки ПИ). В процессе геологической съемки изучаются все факторы, которые могут указывать на наличие ПИ (структура, вторичные изменения, сопутствующие минералы). На геологической карте выделяют участки, перспективные на ПИ и определяют объемы и методы поисковых работ. Съемка – комплексные наблюдения, в результате которых составляется комплект специальных карт: структурных, геоморфологических, шлиховых и т.д.

4Б. 1б. Минералогические методы поисков включают в себя следующие разновидности методов:

1) обломочно-речной метод;

2) валунно-ледниковый;

3) шлиховой.

1) Обломочно-речной метод заключается в нахождении и прослеживании обломков ПИ или вмещающих пород (скарны, грейзены) вдоль речной сети. Наблюдения ведутся вверх по течению рек. При приближении к источнику сноса количество полезных обломков увеличивается, а степень их окатанности уменьшается. По завершению этого метода составляется схема обломочного веера и производится вскрытие коренного источника.

4В. Валунно-ледниковый метод применяется в северных районах, покрытых чехлом ледниковых отложений. В процессе движения ледник выполняет эрозионную работу и может разрушать близповерхностные тела ПИ. При этом в морене могут попадаться валуны ПИ или обломки рудовмещающих пород. В процессе картирования на карту наносятся пункты обнаружения валунов и по форме ореола рассеяния определяют направление перемещения от коренного источника. Вершина веера указывает на нахождение коренных рудоносных пород.

4Г. Шлиховой метод.

Шлих – концентрат тяжелых минералов, получаемых в результате промывки материала пробы, взятых из рыхлых отложений или дробленных коренных пород. Шлихи характеризуют состав механических ореолов рассеяния. С их помощью можно определить пути сноса и коренные источники ПИ. Этим методом эффективно обнаруживаются россыпные месторождения Au, Pt, касситерита, вольфрамита, алмазов и др. В результате выполнения этого метода строится карта шлихового опробования.

4Д. Геохимические методы основаны на выявлении геохимических аномалий (аномалии – отклонения от среднего) путем опробования коренных пород, рыхлых отложений, золы растений, вод и газов. При этом различают геохим. поиски по первичным и вторичным ореолам рассеяния. Они делятся на литогеохим., гидрогеохим., атмогеохим., биохимические методы.

Литогеохим. метод основан на систематическом опробовании коренных пород и рыхлых отложений. Поиски по первичным ореолам проводятся с целью обнаружения м/р-й, залегающих на больших глубинах и не выходящих на дневную поверхность. Пробы отбираются из коренных пород в виде кусочков весом ~50 гр. и объединяются в общую пробу весом 200-300 гр. Поиски по вторичным ореолам направлены на обнаружение приповерхностных залежей, затронутых эрозионными процессами. При этом опробоваются рыхлые породы (элювий, делювий и пролювий), имеющий связь с коренными породами. Результаты опробования по различным пунктам отображают в виде графиков распределения: а) по площади в виде погоризонтных планов или разрезов.

4Е. Гидрогеохимический метод. Наиболее эффективно этот метод используется для поисков сульфидных м/р-й и радиоактивных руд. Пробы отбираются из водных источников (скважины, естественные выходы, выработки, колодцы) и анализируют на следующие микрокомпоненты: SO₄^2–, HCO₃^–, Ca²⁺, Mg²⁺, щелочи, Zn, Pb, Cu и др. Из сухого остатка делается спектральный анализ. В итоге строится гидрогеохим. карта.

4Ж. Атмогеохим. метод основан на выявлении газовых аномалий радона, гелия и УВ-в в почве, надпочвенном воздухе и подземных выработках. Применяется при поиске нефти, газа, углей, Hg и радиоактивных металлов.

Достоинство метода: возможность применения его в закрытых районах при значительной мощности перекрывающих отложений. Данное опробование выносится на геологическую или специальную поисковую карту.

Над урановыми м/р-ями фиксируются аномалии гелия (газовый метод).

4З. Биогеохим. метод основан на выявлении вторичных ореолов рассеяния в растениях. Он применяется при поисках МПИ в пустынях, лесистых, заболоченных районах и районах оледенения. Достоинство метода – глубинность (до 30 м). В процессе поиска выявляется: какие растения и какие их части являются концентраторами их элементов (корни, листья, ветки). После сбора этих растений они сжигаются, а полученная зола анализируется спектральным или … методами.

По полученным данным строится карта биогеохим. аномалий.

4И. Геофизические методы основаны на изучении физ. свойств ГП и ПИ. Они являются наиболее эффективными для поисков глубокозалегающих м/р-й нефти и газа, радиоактивных и Fe-х руд, угля, колчеданных руд и подземных вод. Эти методы включают следующие разновидности: магнитометрию, радиометрию, гравиметрию, сейсмометрию, электрометрию.

Магнитометрический метод заключается в определении магнитного поля Земли на поисковом участке. Это осуществляется с помощью наземной и аэромагнитной съемки с применением магнитометров. Известно, что природные вещества по способности к намагничиванию делятся на диамагнитные и парамагнитные. Диамагнитные – вещества, не обладающие природной намагниченностью (кварц, кальцит, барит, флюорит, каменная соль), парамагнитные вещества имеют природную намагниченность (магнетит, титаномагнетит, пирротин).

Радиометрические методы являются ведущими для поисков радиоактивных руд. Основаны на определении радиоактивности природных образований. В природе известны следующие элементы: U, Th, In, Rb и т.д. Радиоактивность их выражается в -, - или -излучении. С помощью аэрогаммасъемки или пешеходной гамма-съемки с применением радиометров фиксируется радиоактивность тех или иных объектов. При этом разновидности метода основаны на регистрации естественной или искусственной (наведенной) радиоактивности.

Гравиметрические методы основаны на изучении поля тяжести на поверхности Земли. Известно, что природные образования по удельному весу делятся на легкие <2 гр/см³, средние 2,5-3,2 гр/см³ (слюды, кальцит, биотит), тяжелые 3-4 гр/см³ (железистые карбонаты, Mn-е соединения, лимонит), сверхтяжелые >4 гр/см³ (Fe-е, Cu-колчеданные руды).

Измеряя поле силы тяжести над выбранным объектом и сравнивая его с расчетным получают аномалию силы тяжести, которая бывает отрицательной и положительной. Фиксируя аномалии на плане устанавливают местоположение объекта, вызывающего эту аномалию. Нельзя производить в горных районах.

Сейсмометрический метод основан на изучении скорости распространения и времени пробега в ЗК продольных упругих волн. Скорость распространения волн зависит от физ. свойств ГП, и глубин ее залегания. Она наибольшая у изверженных пород, меньшая у карбонатных и песчано-глинистых, самая маленькая у рыхлых. Регистрация волн производиться сейсмостанциями.

Этот метод наиболее эффективен для поисков НГ-х м/р-й, приуроченных к геологическим структурам.

Электрометрический метод основан на различии электропроводности пород и руд. При этом фиксируется удельное электрическое сопротивление, которое у ГП имеет обычно очень высокое значение, а у сульфидов, оксидов металлов, обладающих хорошей.

5А. Комплексирование методов при поисковых работах

Комплексирование – такое сочетание поисковых методов, которое обеспечивает максимальную эффективность выявления ПИ в районе. Комплексирование осуществляется в зависимости от стадии поисковых работ, от природных условий ведения работ, от вида ПИ.

В зависимости от стадии поисковых работ комплексирование предполагает использование при мелкомасштабных геологических съемках преимущественно геолого-минералогический метод (обломочно-речной, шлиховой, валунно-ледниковый) в комплексе с мелкомасштабными геофиз. методами (магнитным, гравиметрическим, сейсмометрическим). Геохим. методы применяются в ограниченных объемах с целью определения общих перспектив района.

На стадии детальных поисковых работ наряду с геолого-минералогическими методами в комплекс входят геофиз. и геохим. методы исследования.

5Б. Комплексирование в зависимости от природных условий ведения работ

В закрытых новейшими отложениями районах наиболее эффективный комплекс методов включает геофиз. и геохим. методы.

В открытых районах с высокогорным расчлененным рельефом оптимальным является обломочный, шлиховой и гидрохим. методы. В среднегорном рельефе для поисковых работ можно применять все методы (гидросеть, открытость рельефа и т.д.). В равнинных ландшафтах на пластообразных мелкосопочных формах эффективными методами являются геофиз. (особенно аэрометоды) и геохим. В акваториях поисковые работы предполагают привлечение геофиз. (аэрометоды) в комплексе с геолого-минералогическими методами.

(Путем драгирования (для поисковых работ)).

5В. Комплексы методов в зависимости от вида ПИ

Выбор методов определяется геологической локализацией, формой м/р-я и вещественным составом, физ. и хим. свойствами ПИ и вмещающих пород.

Для Fe-рудных м/р-й наиболее эффективными будут магнито-, гравиметрия, и иногда геохим. методы. Для урановых руд – геохим. и радиометрия, для нефтяных – геохим. и сейсмометрия.Стадийность геологического изучения и освоения м/р-й

Весь поисково-разведочный процесс принято подразделять на этапы в зависимости от степени изученности объекта и результатов работ по объекту. Современное деление поисково-разведочных работ включает в себя следующие этапы:

1) Этап регионального геологического изучения, включающий в себя прогнозно-металлогеническое картирование с оценкой металлогенического потенциала.

2) Поисковый этап включает поиски с локализацией перспективных площадей, поиски с детализацией на перспективных участках с целью обоснования постановки оценочных работ. Этот этап называют поисково-оценочным.

3) Разведочный этап включает экономическую оценку, разведку и эксплуатацию м/р-й .

Итог 1-го этапа – составление серии картографических материалов. Картографические работы мелкого масштаба.

Этап регионального геологического изучения заключается в картировании крупных территорий в среднем и мелком масштабах, создание комплекта геологических материалов, позволяющих выделить участки под поисково-оценочные работы. Выделение таких участков основано на геологических критериях и признаках. После этого выделения участки подвергаются второму поисково-оценочному этапу изучения.

6. Поисково-оценочные работы

Эти работы завершают процесс поиска м/р-й. Они проводятся для отбраковки явно непригодных проявлений ПИ и выявления наиболее перспективных участков, где предполагаются ПИ для разведочных работ. На таких участках прогнозируются запасы для обоснования постановки разведочных работ. Поисково-оценочные работы предполагают крупномасштабное геологическое картирование, комплекс поисковых методов, а также вскрытие и оконтуривание объекта и его геолого-экономическую оценку.

Оконтуривание и вскрытие м/р-я осуществляется для определения качества ПИ и прослеживания м/р-я по поверхности. Эти задачи решаются путем расчистки выхода ПИ, проходки канав, горных выработок и буровых скважин. При этом производится определение промышленного типа м/р-я и решается вопрос о постановке разведочных работ.

Вскрытие м/р-я должно решать 2 задачи:

1) получение каменного материала для суждения о ПИ (образцы, пробы);

2) приближенного оконтуривания выходов ПИ с целью определения размеров и элементов залегания ПИ.

Геолого-экономическая оценка включает в себя выявление:

1) условий залегания м/р-я;

2) качество ПИ;

3) возможных масштабов м/р-я;

4) экономика района.

Результаты поисково-оценочных работ сводятся к следующему:

1) определяется промышленный тип м/р-я;

2) устанавливается ориентировочный контур м/р-я в плане и на глубину;

3) в геометризованном контуре м/р-я подсчитываются запасы, а на слабоизученной части м/р-я определяются прогнозные ресурсы ПИ.

Оценка экономической значимости объекта на поисково-оценочном этапе сводиться к подсчету прогнозных ресурсов.

Прогнозные ресурсы – еще не установленные, а лишь предполагаемые ПИ, оцененные ориентировочной величиной. Они разделяются на 3 категории: Р₁, Р₂, Р₃.

Ресурсы категории Р₁ – это прогнозные ресурсы известных м/р-й, определенные по аналогии за пред. подсчетных контуров запасов на прилегающей площади или в глубинных частях структур. Это максимально близкие к запасам. Их легко перевести в категорию промышленных запасов.

Ресурсы категории Р₂ — прогнозируемые ресурсы районов, где предполагается возможность выявления м/р-й на основании данных геол. съемок геофиз. и геол. аномалии. Количество определяется по аналогии с запасами подобных м/р-й в других регионах.

Ресурсы категории Р₃ – прогнозируемые ресурсы районов, определяемые на основании благоприятных стратиграфических, литологических, магматогенных и других критериев, выявленных по данным геологического картирования геофиз. и геол. исследований. Их качество определяется приблизительно, по аналогии с подобными геологическим обстановками, несущими ПИ.

Категория Р₃ ничем не подтверждается – она чисто геологическая. Р₃ практически нигде не используется.

Подсчитанные запасы и количество ПИ сравнивают с браковочными или оценочным и кондициями. Если прогнозируемые показатели выше браковочного минимума, то объект заслуживает разведки, а если ниже, то он переводится в категорию резервных.

7А. Принципы геолого-разведочных работ

Принципы геолого-разведочных работ базируются на геолого-структурных представлениях о промышленных типах м/р-й и экономической целесообразности. Принципы геолого-разведочных работ включают в себя:

1. Принцип полноты исследования. Он выражается в необходимости освещения с той или иной детальностью всего м/р-я. Частичная разведка участка м/р-я не может считаться полноценной. Для проектирования эксплуатации м/р-я и горного предприятия нужно иметь представление о м/р-ии в целом. Отсюда первое требование этого принципа:

1) оконтуривание всего м/р-я;

2) обязательное полное пересечение тела разведочными выработками.

Только так можно установить мощность, элементы залегания, типы и сорта ПИ, запасы.

3) М/р-е должно изучаться комплексно, поскольку оно содержит разные ПИ, а руды – несколько полезных компонентов.

4) Использование всех данных для выяснения гидрогеол-х, инженерно-геол-х и горно-технических особенностей м/р-я.

7Б. Принцип последовательных приближений заключается в последовательном изучении объектов по стадиям, на которые делится геолого-разведочный процесс. Это обусловлено тем, что получить сразу все сведения о м/р-ии не возможно. Поэтому разведка делится на стадии с возрастающей достаточностью. Различают следующие стадии:

1) предварительная разведка;

2) детальная разведка;

3) доразведка м/р-я;

4) эксплуатационная разведка.

7В. Принцип равномерности, или равной достоверности основан на необходимости более или менее равномерного освещения объекта изучения. Это значит, что разведочная выработка д.б. сооружена не в одном месте, а равномерно по всему объекту, чтобы получить представление о форме, размере и условиях залегания всего объекта. Этот принцип предусматривает более детальное исследование сложных частей и менее детальное простых участков.

Этот принцип выражается в следующих требованиях:

1) равномерное освещение выработками м/р-я, находящейся в одной и той же стадии разведки;

2) равномерное распределение пунктов опробования в разведочных выработках;

3) применение одних и тех же комплексных средств, дающих соизмеримые результаты;

4) применение равнозначных методик исследования вещества.

7Г. Принцип наименьших трудовых и материальных затрат. Он требует, чтобы количество разведочных выработок, проб и других видов работ были минимальными, но достаточными ля решения задач разведки.

7Д. Принцип наименьших затрат времени заключается в требовании проведения разведочных работ в кратчайшие сроки. Фронт работ д.б. по возможности наиболее широким за счет одновременного введения в работу наибольшего количества станков и разведочных выработок при соблюдении планов и графиков работы.

[Твердые ПИ менее практичны (Au, уголь), т.к. они требуют большего времени, чем, н-р, нефть.]

8. Задачи и основные методы разведки

Главными задачами разведки является определение количества, качества и условий залегания ПИ, на основании которых устанавливается промышленное значение м/р-я. Для окончательной оценки необходимо выяснить общие природные и экономические условия м/р-я.

Оконтуривание и геометризация тела ПИ для определения количества м/р-я. Определение объема (количества) м/р-я

Качество ПИ — хим. и минеральный состав ПИ, а также технические свойства сырья.

(методом опробования)

Условия залегания ПИ – элементы залегания ПИ – простирание, падение, склонение, а также крепость и устойчивость ПИ, обводненность и глубина залегания. Все эти условия характеризуют возможность вскрытия и отработки залежей и называются горно-техническими условиями.

9. Методы решения задач

Методы разведки:

1) разведочные разрезы;

2) опробование;

3) оценочные сопоставления.

1. Разведочные геологические разрезы используются для выяснения формы тел, их размеров и с их помощью решается 1-я задача разведки – определение количества ПИ. Кроме того разрезы позволяют выяснить условия залегания тел ПИ.

…..

Они м.б. вертикальными, горизонтальными и комбинированными

2. Метод опробования решает 2-ю задачу – определение качества ПИ. Это достигается путем различного рода физ-х, хим-х, технологических, минералогических, петрографических и др. анализов.

3. Оценочные сопоставления позволяют решать 3-ю задачу – оценку м/р-я. Каждый новый материал, получаемый от проходки новых выработок, подвергается оценке – сравнению с данными ранее пройденных выработок и с требованиями к качеству минерального сырья, а данные по всему м/р-ю сравниваются с данными по другим аналогичным м/р-ям уже разведанным или эксплуатируемым. На основе метода решается вопрос о промышленном значении м/р-я.

Технические средства разведки

Они делятся на 3 группы:

1) горные разведочные выработки;

2) буровые разведочные скважины;

3) геофиз. методы или средства.

1. Горные разведочные выработки применяются как для прослеживания тела ПИ, так и для вскрытия глубинных частей м/р-я. Среди них выделяют:

1) Канавы – поверхностные горные выработки, проходимые в рыхлых отложениях до коренных пород. Стандартная глубина 2-3 м. Это наиболее дешевый способ. Магистральные канавы могут иметь длину до 600-800 м.

2) Шурфы – вертикальные приповерхностные горные выработки квадратного или прямоугольного сечения, предназначенные для вскрытия пологих или крутопадающих залежей. Сечение шурфов 1-2 м², глубина до 10 м и более. Шурфы с круглым сечениям называются дутками .

3) Штольни – горизонтальные подземные выработки, служащие для вскрытия м/р-й на некотором горизонте. Они применяются при расчлененном рельефе. Бывают 2-х типов:

3.1) штольни, прослеживающие тело по простиранию;

3.2) штольни, прослеживающие залежь вкрест простиранию.

4) Шахта – вертикальная или наклонная выработка сечением более 4 м². Применяется при разведке м/р-я на глубину.

Из штолен и шахт часто проходят другие горные выработки, среди которых встречаются:

1) квершлаги – горизонтальные выработки, идущие вкрест простиранию тела ПИ;

2) штреки – горизонтальные выработки, направленные вдоль тела ПИ (по простиранию тела ПИ);

3) орты, или рассечки – горизонтальные выработки, проводимые из штольни или штрека для пересечения мощности тела ПИ.

4) гезенки и восстающие – вертикальные и круто наклоненные подземные выработки, соединяющие соседние горизонты или играющие роль вертикальных рассечек для оконтуривания тела ПИ.

Буровые разведочные скважины

Они проходятся роторным, колонковым, турбинным и ударно-канатным способом.

Наиболее распространенные – колонковое бурение. Его преимущество – возможность бурения вертикальных, наклонных и горизонтальных стволов любого направления; возможность получения керна, характеризующая ПИ и геологический разрез.

10. Разведочные сети для прослеживания оконтуривания тела ПИ

Для определения формы и размера тела ПИ разведочные выработки задают вдоль плоскостей и ориентируют по направлению максимальной изменчивости основных параметров ПИ. Различают следующие виды правильных разведочных сетей:

1) квадратная;

2) прямоугольная;

3) ромбическая.

1. Квадратная разведочная сеть наиболее распространена. Применяется для разведки тел любой формы особенно в самом начале разведочных работ, когда еще не выявлены направления наибольшей изменчивости м/р-я. Эффективна для пластовых тел, близких к горизонтальным.

2. Прямоугольная разведочная сеть обычно применяется для разведки удлиненных тел ПИ или тел, которые обладают резкой различной изменчивостью в 2-х направлениях. При этом короткая сторона прямоугольников ориентируется по направлению наибольшей изменчивости.

3. Ромбическая разведочная сеть по условиям применения является промежуточной между 1) и 2). По сравнению с квадратной она наиболее экономична.

11. Принципы оконтуривания тела ПИ.

В результате прослеживания ПИ с помощью горных выработок и буровых скважин устанавливаются границы залежей или их контуры. Различают 3 способа оконтуривания:

1) в результате непрерывного прослеживания;

2) проведение контуров путем интерполяции;

3) проведение контуров путем экстраполяции.

Интерполяция является наиболее часто встречаемым способом оконтуривания. Он предполагает проведение контуров между двумя соседними выработками или скважинами, одна из которых вскрыла, а другая не вскрыла тело ПИ. Точность метода зависит от расстояния между выработками

Экстраполяция предполагает проведение контура за пределы выработок. Он отражает представления разведчика о возможных границах ПИ.

12. Понятия о системах разведки. Классификация запасов ПИ

Система разведки – пространственная совокупность разведочных выработок, проводимых в определенном порядке для выполнения комплекса исследований, которые дают возможность подсчитать промышленные запасы ПИ.

В основе группирования разведочных систем лежит 2 признака:

1) виды разрезов;

2) виды разведочных выработок.

Системы разведки подразделяют на буровые, горные и горно-буровые. Среди факторов, определяющих выбор системы, выделяют следующие:

1) геологические, характеризующие м/р-е;

2) горно-технические условия залегания м/р-я;

3) общая географо-экономическая обстановка.

1. Основными является геологические факторы. К ним относятся формы и размеры тел ПИ, характер и степень изменчивости качества ПИ. Чем сложнее форма, тем большую роль отводится разведке горными выработками, а чем крупнее м/р-е, тем больше доля скважин. Чем больше изменчивость качества, тем больше доля горных выработок.

2. Горно-технические условия включают соотношение рельефа, глубины и элементов залегания, а также доступность для средств разведки по характеру вмещающих пород и водоносности.

3. Географо-экономическая обстановка предполагает транспортные возможности, энергетическую базу, водные ресурсы, стройматериалы и климат.

13. Классификация запасов ПИ

Запасы твердых ПИ принято делить на 2 группы:

1) балансовые – запасы, пригодные для использования в настоящее время;

2) забалансовые – запасы, которые в настоящее время не могут быть использованы.

Каждая из этих групп делится на запасы разных категорий в зависимости от степени разведанности объекта.

Категории запасов имеют следующие признаки: A, B, C₁, C₂.

Запасы категории A характеризуются степенью разведанности и изученности, обеспечивающей полное выяснение условий залегания, формы и размеров тела, типов и сортов ПИ, их соотношения и пространственного положения, полное выяснение качества ПИ и его технологических свойств, выяснение условий ведения горно-эксплуатационных работ. Контуры запасов определяется скважинами или горными выработками.

Запасы категории B – разведанные и изученные с детальностью, обеспечивающей основных особенностей залегания, формы и размеров тела, природных типов и сортов без полного отображения пространственного типа …

выяснение его качества и технологических свойств и факторов горно-эксплуатационных условий.

Контур запасов определен по данным разведочных выработок с включением ограниченной зоны экстраполяции.

Категория C₁ – запасы, обесп-ие выяснение в общих чертах условий залегания, формы тела, его природных типов, качества и горно-эксплуатационных условий. Контур запасов выделен на основе разведочных выработок и экстраполяции по геологическим и геофиз-м данным. Основные объемы катир-ся категорией C₁.

Запасы категории C₂ — запасы предполагаемые, когда условия залегания, форма тела прогнозируются на основании геологических и геофиз. данных, подтвержденных вскрытием ПИ в отдельных точках или по аналогии с изученными участками. Контур запасов определяется на основе единичных скважин и горных выработок с учетом геофиз. данных и экстраполяции.

Запасы A, B, C₁ относятся к промышленным, C₂ – к геологическим. Балансовые запасы промышленных категорий утверждаются ГКЗ (гос. комитетом по запасам).

ТКЗ – территориальная комиссия по запасам, создается на местах.

14. Опробование ПИ

Опробование – работы, проводимые с целью определения качества ПИ.

Среди разведочных работ важными являются следующие:

1) Пробы для хим. анализа ПИ. С их помощью выясняют содержание полезных компонентов, на основе которых подсчитываются запасы. Этот анализ позволяет разделить запасы на сорта в зависимости от содержания полезных и вредных компонентов.

2) Пробы для определения физико-механических свойств. Определяется пригодность минерального сырья для использования в промышленности (асбест, слюда, драг. камни).

3) Пробы для технологических испытаний ПИ. Отбираются для выяснения свойств минерального сырья. Важнейшие среди которых – обогатимость и металлургическая переработка.

4) Пробы для минералогических исследований отбираются на россыпных м/р-ях для определения содержания драгоценных и редких металлов и минералов.

Опробование включает в себя следующие процедуры:

1) отбор пробы;

2) обработка материала пробы;

3) испытание пробы и ее анализ.

15. Все способы взятия проб делятся на:

1) точечные;

2) линейные;

3) объемные.

К 1-й группе принадлежат штуфной, точечный и способ вычерпывания.

2-я группа включает бороздовые, шпуровые, керновые и шламовые пробы.

3-я группа включает задирковый и валовый способы.

Штуфной способ состоит в отборе отдельных кусков или штуфов ПИ массой 0,2-2 кг. Используется для изучения минерального состава, структуры, текстуры, физических свойств; реже по этим пробам производится хим. анализ, для определения качества и подсчета запасов. Результат этого опробования м.б. использован для подсчета запасов самых низких категорий, н-р, C₂. Эти пробы можно отбирать для Fe, но для Au и цветных металлов нельзя.

Точечный способ. На поверхности тела ПИ размещается частая квадратная или ромбическая сетка и в ее узлах или в серединах ячеек отбираются кусочки ПИ одинаковой величины. Сумма кусочков составляет одну начальную пробу, характер-ая сечение тела ПИ. Чем более неравномерно распределение полезных компонентов, тем больше начальных проб. Общее количество кусочков 50-100 общим весом от 30 гр. до 1 кг. Рекомендуется для опробования мощных тел ПИ.

Способ вычерпывания – универсальный способ для опробования рыхлых масс минерального сырья (отбитой руды, россыпи, отвала и т.д.). Заключается в отборе частичных проб по сетке. Пробы берутся мерным сосудом, чтобы порции были равновелики. Применяется на месторождениях, обладающих крупными размерами, когда мощность превышает габариты разведочной выработки.

Бороздовый способ – наиболее распространенный способ. Заключается в отборе материала из борозды, расположенной поперек тела ПИ. Длина борозды 0,2-2 м, реже 3-5 м. Сечение n-угольное или треугольное. При изменчивости ПИ борозда берется секционно.

Шпуровой способ применяют в подземных горных выработках в результате бурения шпуров. В пробу отбирают измельченный материал бурения. Достоинство: проба отбирается попутно с бурением шпуров для проходки выработки. Эффективен при большой мощности залежи и однородном распространении компонентов. Задирковый способ представляет собой отбойку или задирку равного слоя ПИ по всей обнаженной части тела. При этом главным условием является соблюдение одинаковой глубины задирки по всей площади. Для этого поверхность выравнивают. По крупным м/р-ям глубина задирки 5-10 см, по мелким до 15-20 см. Масса пробы при этом составляет десятки и сотни кг. Этот метод применяется для жильных м/р-й с весьма неравномерным распределением компонентов (Au).

Валовый метод заключается в сплошном отборе минеральной массы на некотором участке ПИ. Эта проба предназначена для различных испытаний с целью определения качества и физ. свойств ПИ. Она наиболее представительна по сравнению с другими способами. Валовые пробы принято делить на лабораторные (масса 100-250 кг, иногда до 1000 кг), полузаводские (10-15 т), производственные (десятки и сотни тонн) – в период эксплуатации м/р-я.

Обработка пробы

Включает объединение проб, сушку, дробление и измельчение, просеивание перемешивание, сокращение пробы.

В процессе подготовки пробы к испытанию ответственным моментом является дробление и измельчение материала. Для определения необходимой степени измельчения используют эмпирические соотношения массы пробы и диаметра частиц, согласно формуле:

Q = kd²

где Q – надежная масса пробы, гарантирующая её представительность;

d – диаметр наибольших частиц в пробе;

k – коэффициент, зависящий от размера вкрапленности ценного минерала.

Это формула Ричардса-Чечетта.

Коэффициент k в этой формуле зависит от характера распределения полезных компонентов в руде. При равном распределении k=0,05, при неравном – 0,1, при весьма неравном – 0,2-0,3, при крайне неравном 0,4-0,5.

Конечная масса пробы для испытания в лаборатории должна составлять 100-2000 гр. при крупности от 0,07 до 0,1 мм.

Подсчет запасов твердых ПИ

Подсчет запасов – определенные системы геометрических построений и простейших вычислений, с помощью которых природные тела сложной формы заменяются простыми равновеликими телами, объем которых легко вычисляется математическими формулами.

геометризация