1. Цели и задачи производственной практики

Первая производственная практика проводится для закрепления теоретических знаний, полученных при изучении на 1-2 курсах общепрофессиональных и специальных дисциплин, а также гуманитарных и социально-экономических, и для сбора материалов, необходимых при курсовом проектировании на третьем курсе.

Целью практики является углубленное изучение технологии, механизации горных работ при добыче и переработке руды, угля, нерудных полезных ископаемых; закрепление теоретических и практических знаний, полученных студентами при изучении общепрофессиональных и специальных дисциплин, изучении прав и обязанностей основных инженерных должностей

Месторождение Ушкатын-IIIрасположено в Жана-Аркинском районе Карагандинской области. Площадь его (1,8 км²) ограничена координатами: 48⁰21^/- 48⁰22^/с.ш. и 70⁰18^/- 70⁰19^/в.д.

Месторождение относится к Атасуйскому рудному району, заключающему в себе более десятка аналогичных по генезису крупных месторождений железомарганцевых и барит-полиметаллических руд.

Рудное поле и площадь в радиусе 20 км характеризуются равнинным рельефом (относительные превышения до 3 м) при колебании абсолютных отметок от 375 м до 425 м.

Климат аридный, резко континентальный.

Плотность населения не превышает 0,6 чел./м²(полупустынный район), что определяет дефицит местной рабочей силы для рудников. С ближайшими городами и поселками (Каражал, Караганда, Жезказган, Жайрем, Атасу) месторождение связано асфальтированными шоссейными дорогами. Однопутная железная дорога, проходящая в 1 км западнее, через 13 км имеет выход на железнодорожную магистраль Караганда-Жезказган.

Город Караганда находится в 300 км к северо-востоку, Жезказган - в 220 км к западу.

С энергетической системой Казахстана месторождение связывает ЛЭП-35.

Пресная вода поступает по водоводу от насосной станции Тузкольского водозабора.

Первые признаки железомарганцевого оруденения на Ушкатынском рудном поле (Ушкатын-I, Южный Ушкатын) обнаружены в 1961 г. (геологи Е.И. Бузмаков, В.Я. Середа, А.А. Рожнов). В том же году к опоискованию участка подключились геофизики Агадырской ГФЭ (магниторазведка, ВЭЗ, вариометрия, градиентометрия). Геофизические аномалии оперативно проверялись бурением, что привело к выявлению уже в 1962 г. месторождений Ушкатын-II, Ушкатын-III. Последнее оказалось наиболее крупным и перспективным, поэтому здесь с 1964 г. были сосредоточены основные геологические работы:

1964-1967 гг. - поисково-оценочные работы (В.Я. Середа, А.А. Рожнов, М.М. Каюпова);

1968-1972 гг. - предварительная разведка (Середа В.Я. и др., 1972). Получено технологическое задание МЧМ СССР на детальную разведку (1972);

1972-1983 гг. - детальная разведка железомарганцевых и барит-свинцовых руд (Рожнов А.А. и др., 1984). До 1974-1975 гг. разведывались верхние горизонты месторождения до глубины 400 м (отдельные скважины до глубины 500-700 м).

С 1976 года началось изучение глубоких горизонтов месторождения на всю глубину погружения рудовмещающей синклинальной структуры (до 600-800 м, отдельные скважины - до 1200 м).

Основным итогом детальной разведки месторождения с подсчетом запасов по состоянию на 01.01.1984 г. (Рожнов А.А. и др.,1984) явилось определение полной оценки перспектив месторождения на все типы руд.

В последующий период, помимо доразведки барит-свинцовых руд в юго-восточной и восточной частях месторождения, выполнялась предварительная разведки средних и глубоких горизонтов марганцевых руд Перстневского участка с пересчетом запасов по состоянию на 01.01.1992 г. (Алтухов С.П. и др., 1992) и утверждением их НТС ПГО «Центрказгеология» (Протокол 14-О от 19.06.1992 г.).

По лицензии серии ГКИ № 210-Д, выданной 08.12.1997 г., и горному отводу в распоряжение АООТ «Жайремский ГОК» отошли запасы железомарганцевых и барит-свинцовых руд, утвержденные ГКЗ СССР в 1984 году.

В 2000 году с привлечением ЗАО «Центргеолсъемка выполнено «ТЭО промышленных кондиций и пересчет запасов железомарганцевых руд месторождения Ушкатын-III» на полную глубину разведки (до 1000 м).

ТЭО выполнено в соответствии с «Методическим руководством по составлению, оформлению и представлению в ГКЗ материалов технико-экономического обоснования кондиций на минеральное сырье» (Алматы, 1997).

В основу горнотехнической части ТЭО положены:

- «Рабочий проект строительства IIочереди рудника Ушкатын-III(Iэтап)», разработанный институтом «Казгипроцветмет» в 1995 г.;

- Проект кондиций для подсчета запасов железомарганцевого и свинцового месторождения Ушкатын-III, утвержденный ГКЗ СССР 23 марта 1983 г. (Протокол № 1790-к);

- «ТЭО строительства на базе Жайремской группы свинцово-цинковых месторождений крупного горно-обогатительного комбината» (1974);

- Проект института «Казгипроцветмет» 1986 г. на отработку Жайремской группы месторождений.

В основу технологической части положены как вышеперечисленные материалы, так и «Проект: Строительство IIочереди рудника Ушкатын-III, марганцевое производство. Обогатительная фабрика и хвостохранилище», институт «Казмеханобр», 1995 г.

Параметры вариантов кондиций и условия подсчета запасов согласованы протоколами совместных совещаний ЗАО «Центргеолсъемка» и ОАО «Жайремский ГОК» от 01.02.2000 г., 29.05.2000 г., 29.06.2000 г.

Результаты повариантного подсчета запасов были представлены на рассмотрение ГКЗ РК. В результате апробации (Протокол рабочего заседания от 6 июля 2000 г.) ГКЗ РК рекомендовала определить оптимальные параметры контура карьера для добычи железо-марганцевых руд месторождения Ушкатын-IIIоткрытым способом и, произвести пересчет запасов руд в контуре карьера и для подземной отработки по кондициям, утвержденным ГКЗ СССР в 1983 г. При этом при подсчете запасов марганцевых руд выделить и подсчитать запасы марганцевых маложелезистых и марганцевых железистых руд.

Протоколом ГКЗ РК № 60-00-У от 29.09.2000 г. утверждены запасы железомарганцевых руд по категориям и способам отработки.

В связи с увеличением контура проектного карьера и его глубины для добычи железомарганцевых руд открытым способом, АО «Жайремский ГОК», с привлечением ТОО «Центргеолсъемка», в 2006 году составили Отчет «Пересчет запасов железомарганцевых руд месторождения Ушкатын-IIIпо состоянию на 01.01.2005 г.». Запасы месторождения Ушкатын-IIIна 01.01.2005 г. утверждены ГКЗ РК (Протокол № 506-06-У от 17.05.2006 г.)

Таблица 1.1

Запасы, утвержденные ГКЗ РК, по состоянию на 1 января 2013 года

Показатели подсчета	Ед. изм.	Запасы по категориям:					Забалансовые руды
		В	С1	В+С1	С2
Всего по месторождению
Марганцевая руда	тыс. т	11963,8	44036,3	56000,1	16744,3	12823,6
содержание марганца	%	22,81	21,80	22,01	22,23	8,47
содержание железа	%	5,04	6,81	6,43	6,60	6,28
Железная руда	тыс. т	-	4497,3	4497,3	117,7	4133,5
содержание марганца	%	-	1,61	1,61	0,35	1,35
содержание железа	%	-	40,76	40,76	36,30	37,89
В том числе: 1 Открытая разработка
1.1 Марганцевая руда	тыс. т	9759,8	12903,4	22663,2	1432,6	3897,6
содержание марганца	%	22,54	23,74	23,22	23,76	9,57
содержание железа	%	4,75	5,91	5,41	6,48	7,18
В том числе:
Окисленная руда	тыс. т	25,9	99,7	125,6	19,0	-
содержание марганца	%	22,13	23,26	23,09	16,97	-
содержание железа	%	7,34	11,04	10,27	15,50	-
Первичная руда	тыс. т	9733,9	12803,7	22537,6	1413,6	3897,6
содержание марганца	%	22,54	23,74	23,22	23,86	9,57
содержание железа	%	4,74	5,87	5,38	6,36	7,18
1.2 Железная руда	тыс. т	-	4497,3	4497,3	117,7	583,0
содержание марганца	%	-	1,61	1,61	0,35	1,82
содержание железа	%	-	40,76	40,76	36,30	37,31
2 Подземная отработка
2.1 Марганцевая руда	тыс. т	2204,0	31132,9	33336,9	15311,7	8926,0
содержание марганца	%	24,03	21,00	21,20	22,09	7,99
содержание железа	%	6,31	7,19	7,13	6,61	5,88
2.2 Железная руда	тыс. т	-	-	-	-	3550,5
содержание марганца	%	-	-	-	-	1,27
содержание железа	%	-	-	-	-	37,99

1.2 Краткая геологическая характеристика

Месторождение приурочено к выдвинутому к северу на 3-4 км выступу северного крыла Жаильминской мульды, фиксирующему её структурное осложнение.

В строении собственно месторождения участвует лишь небольшая часть разреза фамен-турнейских отложений, которые расчленены на горизонты, рудные пласты и межрудные слои. При этом в северо-восточной части месторождения локализуется преимущественно барит-свинцовое оруденение, а в остальной его части - марганцевые и железные руды.

Стратиграфическая колонка рудного поля начинается с вулканогенных отложений живетского-франскогоярусов девона, развитых на востоке и представленных кислыми лавами, литокристаллокластическими туфами. Туффитами, полимиктовыми песчаниками и гравелитами. Выше залегаетдайринская свита(франский-фаменский ярусы верхнего девона), сложенная вишнево-красными и сиреневыми полимиктовыми песчаниками и алевролитами массивной и неяснослоистой текстуры. Мощность свиты более 300,0 м, распространена в северной и восточной частях рудного поля.

Основную роль среди стратифицированных комплексов пород, слагающих месторождение, играют отложения фаменскогояруса верхнего девона, расчлененные на нижний и верхний подъярусы.

В составе нижнефаменского подъярусаснизу вверх выделяются пачки: невыдержаннослоистая, ритмичнослоистая и флишоидная. Первая (D₃fm₁a) расчленяется на пять горизонтов. ГоризонтD₃fm₁a₁представлен серыми глинистыми известняками неясно- и волнистослоистой текстуры. Мощность горизонта, в карбонатных его фациях, колеблется от 0 до 100,0 м; по простиранию карбонатные породы фациально сменяются вишневыми полимиктовыми песчаниками и алевролитами дайринской свиты.

Следующий горизонт D₃fm₁a₂состоит из алевролитов, алевритовых кремнисто-глинисто-известковых пород темно-серого цвета, органогенно-детритовых известняков и седиментационых брекчий. Горизонт содержит большое количество раковин брахиопод и их обломков. Мощность горизонта 20,0-70,0 м.

Горизонты D₃fm₁a_3-5нерасчлененные, сложены невыдержаннослоистыми углистыми алевролитовыми глинисто-кремнисто-известковыми породами темно-серого цвета, иногда зеленовато-серого. Мощность горизонта 90,0-120,0 м.

Пачка ритмичнослоистая D₃fm₁bимеет на месторождении небольшую (40,0-55,0 м) мощность и вскрывалась только картировочными скважинами, что не позволило расчленить её на общепринятые для рудного поля горизонты. На геологической карте пачка чаще всего показана совместно с вышележащим горизонтом под индексомD₃fm₁b-c₁. Она сложена ритмично чередующимися массивными глинисто-кремнисто-известковыми породами (10,0-50,0 м) и ленточно-слоистыми ритмами (1,0-5,0 реже до 20,0 см). Встречаются единичные тонкие (до 3,0 см) прослойки аповитрокластических туфов. Ритмиты, в основном, углисто-глинисто-кальцитовые (углистые), реже пирит-кремнисто-кальцитовые (пиритовые). В пиритовых ритмитах чередуются кремнисто-кальцитовые и пиритовые прослойки (1,0-5,0 мм) с содержанием вкрапленного глобулярного пирита 10-60%.

Пачка флишоидная D₃fm₁c развита в южной и западной частях рудного поля в антиклинальных структурах и крыльях рудовмещающих синклиналей. По литологическим особенностям пачка расчленена на пять горизонтов.

Горизонт D₃fm₁c₁ представлен темно-серыми глинисто-кремнисто-известковыми породами флишоидного строения, которое проявляется в многократно повторяющихся ритмах трехчленного строения. Переходы между составными частями ритма постепенные, границы между соседними ритмами резкие, с размывом. Мощности ритмов колеблются от первых десятков сантиметров до 2,0 метров. К верхней части ритмов приурочены углисто-глинисто-кремнисто-кальцитовые и пирит-кремнисто-кальцитоые ритмиты, а также прослои (5,0-10,0 см) псаммо-алевритовых туфов. Мощность горизонта 50,0-70,0 м.

Горизонт D₃fm₁c₂является маркирующим, сложен массивными черными углистыми глинисто-кремнистыми породами с незначительной рассеянной примесью кальцита, альбита и пирита. Мощность горизонта 10,0-12,0 м.

Горизонт D₃fm₁c₃по составу и внутреннему строению неотличим от флишоидного горизонтаD₃fm₁c₁. Мощность горизонта 8,0-9,0 м.

Горизонт D₃fm₁c₄является нижним железо-марганцевым продуктивным горизонтом, его мощность 55,0 м. Представлен серыми, темно-серыми, иногда пестроцветными глинисто-кремнисто-карбонатными породами тонко- и узловато-слоистой текстуры. На Перстневском участке в данном горизонте отмечаются прослои и линзы бедных гематитовых и стильпномелан-магнетитовых руд.

Горизонт D₃fm₁c₅сложен темно-серыми конкрециеносными глинисто-известковыми породами. По строению он аналогичен горизонтуD₃fm₁c₁, но отличается более грубым обломочным материалом. В верхней части ритмов отсутствуют прослойки темно-серых туфов, туфопелитов (1,0-3,0 см) и пиритовых ритмитов (1,0-5,0 см). На многих участках рудного поля в горизонте отмечается галенит-сфалеритовая минерализация, приуроченная к ритмитам. Мощность горизонта 30,0-70,0 м.

Полная мощность флишоидной пачки изменяется в пределах 150,0-230,0 м, а мощность всего нижнефаменского подъяруса для карбонатного типа разреза достигает 350,0 м, а для его фациального аналога (терригенной дайринской свиты) - свыше 780,0 м.

Верхне-фаменский подъярус D₃fm₂состоит из двух пачек: сероцветной и красноцветной.

Пачка сероцветная D₃fm₂апо отношению к рудовмещающим отложениям марганцевой части месторождения Ушкатын-IIIявляется подрудной. В ней прекращается бурение заложенных со стороны висячего бока разведочных скважин. Мощность карбонатной фации пачки составляет 55,0 м. Она расчленена на четыре литологических горизонта: первый и третий снизу - горизонты кремнисто-известковых пород флишоидного строенияD₃fm₂а₁иD₃fm₂а₃.

В первом горизонте присутствуют единичные прослои (до 10,0 см) полимиктовых алевролитов и крупнозернистых песчаников. Мощность горизонта 35,0 м. Во втором горизонте также изредка встречаются прослои песчаников и алевролитов. Иногда наблюдаются прослои узловатых кремнистых известняков и серицитолитов. Мощность горизонта 6,0 м.

В узловатых известняках третьего горизонта, мощность которого 6,0 м, часто встречаются обособления криптозернистых кремней, имеющих неправильную форму и размеры от 3,0-5,0 до 10,0 см.

Мощность четвертого горизонта составляет 7,0 м. Как и в известняках, так и в кремнистых стяжениях этого горизонта отмечается рассеянный мелкозернистый галенит.

Пачка красноцветная D₃fm₂bвключает все рудные тела марганцевой части и значительную часть рудных тел свинцовой части месторождения Ушкатын-III. По этой причине она являлась основным объектом изучения в ходе детальной разведки.

Строение пачки в пределах месторождения характеризуется рядом особенностей, присущих только этому объекту. В то время как в большинстве разрезов в пределах Жаильминской мульды красноцветная пачка однородна и сложена монотонно повторяющимися слойками узловатых известняков и гематитсодержащих пелитолитов с линзами железных и марганцевых руд. На месторождении Ушкатын-IIIв ней присутствуют совершенно чужеродные образования: детритовые известняки, рифовые известняки и седиментные брекчии. Единая пачка узловато-слоистых красноцветных известняков с железо-марганцевым оруденением оказывается здесь расчлененной упомянутыми породами на серию фрагментов.

Поскольку ни детритовые, ни рифовые известняки, ни седиментные брекчии не несут железного и марганцевого оруденения, фрагменты узловатых известняков вырисовываются в разрезе как железомарганцевые или марганцевые пласты. В ходе детальной разведки марганцевой части месторождения наиболее оруденелые фрагменты узловатых известняков или пакеты из нескольких сближенных фрагментов выделялись в качестве рудных пластов, получивших снизу вверх номера от 1-го до 14-ти.

Наиболее мощный прослой детритовых известняков с тремя практически безрудными фрагментами узловатых известняков, обособленный примерно в средней части пачки, выделен на месторождении в самостоятельный горизонт D₃fm₂b₂, разделяющий пачку на две части:

- нижнюю рудную D₃fm₂b₁;

- верхнюю рудную D₃fm₂b₃.

Таким образом, красноцветная пачка имеет трехчленное строение.

В западной (марганцевой) части месторождения степень оруденелости фрагментов узловатых известняков марганцем и железом максимальна. В южном и восточном направлениях она падает вплоть до полного исчезновения руд, поэтому на уровнях марганцево- и железорудных пластов в восточном крыле рудоконтролирующей синклинали находятся безрудные узловатые известняки.

Меняется в пределах месторождения и набор пород, разделяющих пласты железомарганцевых руд и их безрудных аналогов. В рамках западной (марганцевой) части месторождения состав их наиболее постоянный. Это серые и светло-серые детритовые известняки массивной текстуры с редкими стилолитовыми швами (сутурами). Вблизи от рудных пластов известняки нередко содержат почковидные и гроздъевидные стяжения гематита, напоминающие в сечении дендриты, но отличающиеся от них объемностью.

В восточном направлении состав межрудных прослоев усложняется, к детритовым известнякам добавляются прослои полимиктовых песчаников, алевролитов и алевропелитов переменной окраски (вишнево-красной, зеленой, серой, черной). Вишнево-красные разности песчаников и алевролитов являются линзами отложений дайринской свиты. Далее к востоку прослои перечисленных терригенных пород постепенно насыщаются округлыми угловатыми обломками белых, серых и розовых рифогенных известняков, превращаясь в своеобразные седиментационные брекчии. Максимальным развитием они пользуются в осевой части Восточной синклинали и в погруженной части её восточного крыла. Ещё далее к востоку в нижней части разреза красноцветной пачки наблюдается фациальный переход карбонатных пород в чисто терригенные накопления дайринской свиты, а в верхней части разреза седиментационные брекчии сменяются по восстанию рифовыми известняками, постепенно вытесняющими из разреза все остальные литологические разности пород, кроме фрагментов красноцветных узловатых известняков. Разрез пачки, таким образом, становится неполным. По мере насыщения разреза рифовыми известняками в них появляется барит-галенитовая минерализация, степень которой растет с запада на восток и по восстанию восточного крыла рудоконтролирующей синклинали. С разрастанием мощности рифов растет мощность свинцово-рудных залежей (рудные тела 4-6, 7, 8, 9, 10). Все остальные литологические разности пород, включая узловатослоистые красноцветные известняки, промышленной свинцовой минерализации в большинстве случаев не несут.

Описанная тенденция к смене наборов литологических разностей пород по латерали может быть истолкована как закономерное замещение с востока на запад мелководных прибрежно-пляжевых терригенных пород барьерными рифами с шлейфами продуктов их разрешения (конусами выноса, сложенными седиментационными брекчиями, алевролитами и песчаниками) и отложениями открытого моря. Преимущественно эффузивный состав обломков в пестроцветных терригенных отложениях разреза позволяет заключить, что источником сноса служил расположенный восточнее месторождения Ушкатын-IIIвулканический остров, сложенный продуктами вулканизма кислого состава. Дополнительным доказательством тому служит присутствие в разрезе пачки тел трахириолитовых порфиров в эффузивной и экструзивной фациях.

Второй независимый и более мощный источник обломочного материала (вероятнее всего, мощные мутьевые потоки) периодически поставлял в бассейн громадное количество тонковзмученного карбонатного детрита, нарушавшего нормальный ход седиментации. Синхронность его поступления на большие территории позволила разработать местную схему дробного расчленения красноцветной пачки на «рудные» пласты (1-14) и горизонты, выдерживающуюся в западной (марганцевой) части месторождения.

Понятие «рудный пласт» и соответствующие ему индексы (РТ-1, РТ-2 и т.д.) традиционно применяется на месторождении в качестве стратиграфических единиц низших рангов. «Пласт» может целиком слагаться рудой, может замещаться безрудными породами его аналогами полностью или частично. Может менять состав руд и т.д.

С движением к востоку, в свинцовую часть месторождения, на характер разреза все большее влияние начинает оказывать режим роста и разрешения рифовых построек. Поэтому использование здесь стратиграфических подразделений из марганцевой части месторождения встречает много трудностей и для практических целей приходится вводить дополнительные литологические подразделения, корреляция которых с марганцевой частью месторождения не всегда возможна.

Ниже приводится расчленение пачки D₃fm₂bзападной (марганцевой) части месторождения Ушкатын-III.

Горизонт D₃fm₂b₁представлен неравномернопереслаивающимися серыми массивными известняками, марганцевыми, железными, железо-марганцевыми рудами и красноцветными узловатыми кремнистыми известняками. В основании горизонта, нижерудных пластов, среди пестрого узловатого известняка прослеживается прослой полимиктового известкового песчаника с градационной сортировкой материала (30-50 см).

В горизонте D₃fm₂b₁выделено шесть пластов, к которым приурочены железо-марганцевые руды, различающиеся по составу, строению и мощности. По простиранию они прослежены на 2500 м, а по падению на 800-1200 м. Пласты фациально не выдержаны. С севера на юг по падению в рудах изменяется концентрация и соотношение главных породообразующих минералов (браунит, гаусманит, якобсит и гематит), а также мощность прослоев. На юге месторождения и в восточном крыле синклинали рудные тела фациально замещаются красноцветными узловатыми известняками, в которых встречаются линзы черных, светлых и зеленых кремней.

Для удобства описания и восприятия фациальных изменений пластов, месторождение разделено на три части:

- северную (разведочные линии I-VIII);

- центральную (разведочные линии IX-XIII);

- южную (разведочные линии XIV-XXXV).

В южной части месторождения все платы характеризуются меньшей мощностью и наиболее простым и выдержанным составом. Большинство пластов сложено здесь розовыми узловатыми или массивными кремнистыми известняками с линзами и прослоями (1-100 реже до 200 см) массивных браунитовых руд и только в четвертом , шестом, и реже в восьмом пластах встречаются прослои (30-80 см) гаусманитовых руд; единичные гематитовые и яшмогематитовые прослои (10-50 см) присутствуют лишь в четвертом и шестом пластах. С движением к северу возрастает мощность и усложняется состав пластов. Кроме того, в северной части месторождения по падению несколько уменьшается мощность межрудных прослоев серых детритовых известняков. Это приводит к тому, что в осевой части пласты два, три, четыре сливаются практически в единое рудное тело.

Пласт 1 (РТ-1) представлен, в основном, красноцветными узловатослоистыми и брекчиевидными известняками с редкими неравномернораспределенными и невыдержанными по составу и мощности рудными линзами и прослоями (1-10, реже 20 см). В северной части месторождения прослои гаусманита и реже браунита, а в центральной - браунита, наблюдаются в середине и кровле пласта. В единичных скважинах отмечены прослои якобсита в нижней и средней частях пласта. Здесь же встречаются прослои гематитовых руд и гематитсодержащих известняков. Венчается пласт прослоем яшмо-гематитового песчаника.

По падению количество якобсита в пласте увеличивается и в приосевой части синклинали рудные прослои представлены якобситом и гематитом с яшмой. Мощность пласта 1,5-4,0 м.

Пласт 2 (РТ-2)на большей части месторождения выдержан по составу и представляет собой неравномерное переслаивание красных узловатых кремнистых известняков с гематит-якобситовыми и реже, с гаусманит-якобситовыми рудами; среди узловатых известняков верхней части пласта отмечаются линзы яшм и бедной гематитовой руды. Здесь же по отдельным скважинам встречаются прослои браунита. Венчается пласт в большинстве случаев прослоем (5-20 см) яшмо-гематитового песчаника. В отдельных скважинах основание пласта сложено вишневыми алевролитами и седиментационными брекчиями, в последних обломки розовых известняков цементируются вишневыми алевролитами или гематитовой рудой. В средней части пласта прослеживается выдержанный прослой (20 см) карбонатизированного туфопелита с галенитовой минерализацией. Якобситовый состав пласта служит его отличительной особенностью и позволяет фиксировать пласт магнитным каротажом.

На юге месторождения пласт сложен красными и пестрыми узловатослоистыми известняками с линзами и, реже, прослоями (до 20 см) браунита. Мощность его 2,0-8,0 м.

Выше залегает межрудный пласт детритовых массивных известняков мощностью 3,0-10,0 м.

Пласт 3 (РТ-3)сложен красноцветными узловатыми кремнистыми известняками с прослоем (20-30 см) серого органогенно-детритового известняка. В узловатых известняках встречаются редкие тонкие (от 1 до 20 см) прослои и линзы браунитовой и гаусманитовой руды, иногда линзы яшм. В ядре складки среди узловатых известняков пласта присутствуют линзы и прослои якобсита, гаусманита (до 10 см).

В южной и юго-западной частях месторождения над пластом прослеживается прослой темно-серого органогенно-детритового алевролита с глубулярным пиритовым ритмитом (2-5 см). Рассеянная вкрапленность сфалерита наблюдается как в рассланцованном алевролите, так и в пиритовом ритмите. Мощность его 1,0-3,0 м.

На переходе к следующему рудному пласту - межрудный пласт детритовых массивных известняков мощностью 0,8-5,0 м.

Пласт 4 (РТ-4)неравномерное переслаивание гаусманитовых, кальцит-гаусманитовых и браунит-гаусманитовых руд с серыми органогенно-детритовыми известняками. Мощность прослоев от 0,2 до 2,0 м. По падению в середине и кровле пласта прослеживаются линзы и прослои (до 30 см) гематитовых и яшмогематитовых руд. Количество и мощность их увеличивается к ядру складки. Здесь же наряду с гаусманитовыми широко распространены прослои якобсита и якобсит-гаусманитового состава. Нижняя часть пласта сложена красноцветными узловатослоистыми кремнистыми известняками. На юге месторождения в пласте среди детритовых и узловатых известняков присутствуют, в основном, прослои браунита (до 50 см) и очень редко - гаусманита и гематита. Мощность его 4,0-10,0 м.

Пласт содержит очень выдержанное марганцевое оруденение и является одним из главных промышленных рудных тел.

С пластом 5 его разделяет межрудный пласт детритовых массивных известняков мощность 4,0-8,0 м.

Пласт 5 (РТ-5)представлен в северной части месторождения красноцветными узловатыми и брекчиевидными известняками с линзами и прослоями (до 50 см) яшмогематитовых, гаусманитовых и браунит-гаусманитовых руд. К югу и по падению в пласте увеличивается количество и мощность рудных прослоев, среди которых наряду с гаусманитовыми широко распространены и браунитовые. На Перстневском участке пласт сложен красными узловатыми известняками. Мощность его 1,5-4,0 м.

Выше залегает пласт детритовых массивных известняков мощностью 1,0-3,0 м.

Пласт 6 (РТ-6)так же, как и четвертый, характеризуется повышенной мощностью (4,0-10,0 м), но более однороден по составу и строению и содержит промышленные железные руды. В северной части он представлен, в основном, тонкослоистыми и неяснослоистыми гаусманитовыми, реже браунит-гаусманитовыми рудами. И только вблизи кровли пласта хорошо прослеживаются два прослоя гематитовых и яшмогематитовых руд, разделенных слоем (0,5-1,0 м) серого органогенно-детритового известняка. На флангах месторождения в основании пласта наблюдаются красные узловатые кремнистые известняки, а в разведочных линияхV-VIIпласт иногда венчается тонким прослоем гаусманит-браунитовой руды.

К югу месторождения количество и мощность прослоев гематитовых и яшмогематитовых руд в середине пласта увеличивается. По падению пласта количество их также увеличивается, но в ядре складки преобладают гаусманитовые руды. По восстанию восточного крыла гаусманитовые руды сменяются браунитовыми.

На юго-западе железные руды выклиниваются, пласт сложен массивными браунитовыми рудами, в верхней его части присутствуют прослои гаусманитовых руд, а в середине - прослои массивных и микрозернистых сиреневых известняков. Мощность пласта в северной части месторождения составляет 6,0-8,0 м, в южной - 4,0-10,0 м, в юго-западной - 4,0-6,5 м.

В южной и юго-западной частях месторождения пласты 1, 2, 3 и большая нижняя часть пласта 4 безрудные и представлены чередованием серых детритовых известняков (0,5-1,0 м) и красных узловатых кремнистых известняков (0,3-2,0 м). Верхняя часть пласта 4 сложена тонкослоистыми кальцит-гаусманитовыми и кальцит-браунитовыми рудами. Общая мощность горизонта D₃fm₂b₁ составляет 50,0-70,0 м.

Горизонт D₃fm₂b₂сложен серыми органогенно-детритовыми известняками с редкими прослоями (0,5-3,0 м) красных, пестрых и серых кремнистых узловатых известняков. Верхний и средний прослои в южной части месторождения содержат гаусманитовые, гаусманит-браунитовые руды (0,2-0,6 м). В подсчет запасов среднему прослою руд и его безрудным аналогам придан индекс РТ-6/7. Мощность горизонта составляет 20,0-30,0 м.

Горизонт D₃fm₂b₃в западном крыле по составу и внутреннему строению сходен с горизонтомD₃fm₂b₁и отличается большим количеством пластов (восемь) железомарганцевых руд, значительным распространением железных руд, присутствием линз песчаников и седиметационных брекчий в пластах 7,8 и между пластами 9 и 10. В восточном крыле пласты железо-марганцевых руд замещаются красноцветными узловатыми известняками, вишневыми алевролитами и седиметационными брекчиями .

Пласт 7 (РТ-7)сложен тонкослоистыми и неяснослоистыми гематитовыми и яшмогематитовыми рудами. Под ним иногда встречаются линзы гаусманит-браунитовых руд; основание пласта представлено пестроцветными узловатослоистыми кремнистыми известняками с линзами вишневых и зеленых полимиктовых алевролитов, а иногда и седиметационных брекчий.

В центральной части месторождения состав и строение пласта существенно изменяются. Гематитовые руды фациально замещаются браунитовыми и гаусманит-браунитовыми в чередовании с прослоями узловатых и массивных микрозернистых сиреневых известняков. прослои гематитовых руд (10-20 см) встречаются в единичных скважинах в кровле пласта и на границе марганцевых руд с узловатыми известняками. среди последних прослеживается прослой (5-15 см) грубозернистого песчаника. Обломки известняка, марганцевой и реже железной руды в песчанике цементируются зеленым полимиктовым алевролитом. На юге месторождения пласт представлен красными узловатыми известняками с редкими линзами браунита.

В середине пласта 7 по северной и центральной частям месторождения прослеживается прерывистая межпластовая залежь диабазовых порфиритов. В юго-западной части месторождения мощность её увеличивается и от рудного пласта сохранились лишь небольшие реликты. Верхний из них (РТ-7в) представлен узловатыми известняками с прослоями гематитовых (10-15 см) и реже браунитовых руд, нижний (РТ-7н) - браунитовыми рудами с прослоями гематита и узловатых известняков. Мощность пласта 3,0-10,0 м.

Пласты 7 и 8 разделяет межрудный пласт детритовых массивных известняков мощностью 5,0-8,0 м.

Пласт 8 (РТ-8), как и пласт 4, неоднороден по составу и строению. Для него характерно неравномерное чередование рудных прослоев с серыми органогенно-детритовыми известняками (0,3-2,0 м).

В северной части месторождения низы пласта сложены слоистыми гаусманитовыми и браунит-гаусманитовыми рудами с редкими прослоями гематитовых руд, верхи - гематитовыми и яшмо-гематитовыми рудами с прослоями гаусманитовых. В основании пласта наблюдаются красноцветные известняки, а в середине - розовые узловатые и брекчевидные известняки, седиментационные брекчии, в которых обломки известняков цементируются гематитом, гаусманитом или вишневым алевролитом.

В центральной части месторождения пласт характеризуется наиболее сложным строением и уменьшением количества железных руд. В разведочных линиях VIIIиIXгематитовые руды преобладают, вXиXIлиниях серые детритовые известняки чередуются с прослоями гематитовых и гаусманитовых руд. В разведочной линииXIIвверху пласта появляются браунитовые руды, а в разведочнойXIIIон сложен браунитовыми рудами с единичным прослоем (20 см) гематита.

В южной части сокращаются мощности рудных прослоев (0,2-0,7 м) сложенных браунитом. Широко распространены прослои узловатых и массивных известняков. В основании пласта прослеживается прослой гематитовой или яшмогематитовой руды (до 20,0 см). На юге месторождения, на участке Перстневском пласт сложен, в основном, красноцветными узловатыми известняками с редкими линзами (до 1 см) и тонкими прослоями (до 3 см) браунита. Мощность пласта 6,0-14,0 м.

На переходе к пласту 9 - межрудный пласт детритовых массивных известняков мощностью 6,0-10,0 м.

Пласт 9 (РТ-9)не выдержан по составу, строению и мощности. На севере месторождения нижняя его часть сложена якобсит-гаусманитовыми, якобситгематитовыми и гаусманитовыми рудами, а верхняя - яшмо-гематитовыми и гематитовыми, которые в кровле пласта постепенно сменяются известняковыми седиментационными брекчиями с гематитовым или алевролитовым цементом. В основании пласта иногда встречается прослой красного кремнистого узловатого известняка с линзами яшмо-гематитовой руды. Наличие брекчий с гематитовым цементом является одной из отличительных черт пласта. В ядре складки он сложен в основном гематитовыми и яшмогематитовыми рудами.

В центральной части месторождения пласт представлен браунитовыми, реже браунит-гаусманитовыми рудами (0,2-0,4 м), а на юго-западе - грубослоистыми браунитовыми рудами. На Перстневском участке пласт РТ-9 сложен узловатыми красными известняками с редкими линзами (до 0,5 см) браунита. Мощность пласта 9 составляет 2,0-4,0 м.

Слой, разделяющий пласты 9 и 10, представлен в северной части месторождения седиментационными известковыми брекчиями с гематитовым и алевролитовым цементом, зелеными и вишневыми алевролитами, реже брекчиевидными рифогенными известняками. С севера на юг мощность слоя уменьшается с пятнадцати до одного метра, а на юго-западе пласты 9 и 10 разделяет прослой рудной седиментационной брекчии мощностью 10-50 см.

Пласт 10 (РТ-10)внизу сложен неяснослоистыми гематитовыми и яшмогематитовыми рудами, а в середине - бедными тонкослоистыми кальцит-гаусманитовыми с яшмо-гематитовыми прослоями, вверху - гаусманит-браунитовыми рудами с редкими яшмо-гематитовыми линзами.

По простиранию с севера на юг количество и мощность прослоев яшмо-гематитовых руд уменьшается, а марганцевых руд - увеличивается. Первые образуют относительно мощные (до 3,0м) прослои в верхней и реже средней части пласта. Марганцевые руды, в основном, гаусманитовые и только в нижней части появляются прослои браунитовых руд. По падению (между разведочными линиями IV-IX) в пласте увеличивается количество гематитовых и яшмо-гематитовых руд.

В центральной части месторождения состав и строение пласта сильно изменяется. Он представлен чередующимися прослоями браунитовых руд и розовых узловатых, а также сиреневых массивных, кремнистых известняков.

На участке Перстневском пласт сложен красными узловатыми известняками с линзами браунита. Присутствуют прослои до 20см гематитовых и яшмо-гематитовых руд. Мощность пласта 5,0-14,0 м.

Межрудный прослой детритовых известняков (1,0-2,0 м) отделяет 10-ый пласт от серии маломощных сближенных рудных пластов 11, 12, и 13. Начиная с разведочной линии I-XIXк западу и на юг, прослой заключает в себе тело буровато-зеленых миндалекаменных порфиритов мощностью от 1,0 до 18,0 м.

Пласт 11 (РТ-11)в северной части месторождения сложен кальцит-гаусманитовыми или гематитовыми рудами, в центральной части - браунитовыми рудами, а на юге - розовыми или красными гематитсодержащими известняками. Мощность пласта 0,5-1,0 м.

Выше следует межрудный пласт детритовых массивных известняков мощностью 0,5-2,0 м.

Пласты 12 и 13 (РТ-12 и РТ-13)общей мощностью 2,0-4,0 м представлены кальцит-гаусманитовыми и браунит-гаусманитовыми рудами с линзами и прослоями яшм и гематита. По падению в южной части месторождения они сложены в основном красноцветными узловатыми известняками с редкими линзами яшм.

Разделяет эти пласты межрудный прослой детритовых массивных известняков мощностью около 1,0 м. Более мощный (3,0-6,0 м) межрудный пласт детритовых известняков отделяет пласт РТ-13 от последнего рудного пласта РТ-14.

Пласт 14 (РТ-14)венчает красноцветную пачку, сложен он узловатыми кремнистыми известняками с линзами яшмо-гематитовых руд. Мощность его 0,5-1,5 м выше по разрезу красноцветные прослои полностью исчезают. Поэтому пласт 14 является маркирующим для разделения фаменского и турнейского ярусов. Мощность горизонтаD₃fm₂b₃50,0-70,0 м, а всей пачки красноцветных известняков 90,0-160,0 м. Полная мощность верхнефаменского подъяруса 175,0-200,0 м.

Основные особенности охарактеризованных пластов заключаются в следующем:

1 Прослои железных и марганцевых руд в пластах всегда четко дифференцированы. Исключение составляет второй пласт, где железо и марганец входят в состав единого минерала - якобсит.

2 Текстуры железных и марганцевых руд тонкослоистые, неравномернослоистые и неяснослоистые.

3 Главными минералами первичных марганцевых руд является гаусманит и браунит, а железных - гематит. В пласте втором широко распространен якобсит. Значительное количество его развито и в пласте 4 в ядре складки. В зоне выветривания марганцевые руды сложены псиломеланом и пиролюзитом.

Гематит всегда находится в тесном прорастании с кварцем (реже, с кальцитом). Поэтому железные руды небогатые и плотность их пониженная.

4 Пласты 1-6 сложены в основном марганцевыми рудами и только в верхней части шестого пласта появляются маломощные прослои железных руд. Южнее разведочной линии Xжелезные руды отсутствуют и в шестом пласте.

5 В пластах 7-14 железные руды распространены более широко. Они почти целиком слагают пласт 7, а в остальных количество и мощность железорудных прослоев в пластах уменьшается, а в юго-западной части месторождения они практически исчезают.

6 Среди марганцевых руд в северной части месторождения преобладает гаусманит, а в центральной и южной - браунит.

В соответствии с ТЭО промышленных кондиций, использование при подсчете запасов железных и марганцевых руд вышеизложенной стратификации рудных тел приобрело некоторую условность.

Согласно кондициям, межрудные прослои обязательно вовлекаются в контур подсчета, даже если это вызовет перевод руд в забалансовые, при мощностях прослоя в карьере до 2,0 м, в подземном руднике - до 4,0 м. Поскольку мощности, разделяющих рудные тела прослоев детритовых известняков, между пластами РТ-3, РТ-4, РТ-5 и РТ-6, РТ-10, РТ-1, РТ-12 и РТ-13, как правило, меньше этих величин, а на юге месторождения сокращается мощность межрудного прослоя между РТ-9 и РТ-10, практически полностью утрачивают свою индивидуальность как рудные тела пласты РТ-3, РТ-5, РТ-11, РТ-12 и РТ-13. Пласт РТ-13 вливается в подсчетный контур пласта РТ-4, пласт РТ-5 вливается в объем пласта РТ-6, а пласты РТ-11, 12, 13 на севере месторождения сливаются в единое тело с марганцевой частью пласта РТ-10 и учитываются в подсчете с единым индексом РТ-10-13.

На юге месторождения, где между пластами РТ-10 и РТ-11 появляется покров порфиритов, считаются отдельно рудные тела под порфиритами (РТ-9-10) и над порфиритами (РТ-11-13).

Удовлетворительная параллелизация разрезов восточной и западной частей месторождения достигает только для уровней от РТ-5 до РТ-4. При этом термин «рудный пласт» употребляется для восточного крыла условно. Под «пластами» подразумеваются прослои безрудных или слабо оруденелых (железом и марганцем) узловато-слоистых красноцветных известняков, занимающих стратиграфический уровень соответствующего пласта.

Отложения каменноугольной системы относятся к турнейскому ярусу (C₁t₁). Они согласно залегают на верхнефаменских и представлены только нижним подъярусом (темно-серая пачка) по литологическим особенностям они расчленены на два горизонта.

Нижний горизонт (C₁t₁а₁) сложен серыми и светло-серыми кремнистыми известняками неравномерной, ритмичной слоистости. Нижняя часть ритма представлена органогенно-детритовыми известняками, верхняя (меньшая) -узловато-слоистыми светло-серыми кремнистыми известняками. Часто встречаются кремнистые включения неправильной формы и прослои зеленых серицитизированных туфопелитов. Мощность горизонта -120,0 м.

Верхний горизонт (C₁t₁а₂), имея карбонатный состав и флишоидное строение отличается от нижнего, более темной окраской, отсутствием кремней и узловатых, кремнистых известняков. Мощность его более 100,0 м.

Разрез кайнозойских отложений района месторождения Ушкатын-IIIнесложен. Здесь отмечены палеоцен-эоценовые гравеллиты, галечники и бокситоподобные породы амангельдинской свиты(Р_1-2am), эоцен-олигоценовые пестроцветные каменистые глины с линзами глинисто-галечных пород акчийской свиты (Р_1-2aк) и верхнечетвертичные - современные эоловые отложения (Q_III-IV).

Мощность палеогеновых отложений колеблется в пределах 2,0-28,0 м, а эоловых четвертичных - от 0,5-до 14,0 м.

Все палеозойские породы месторождения подверглись древнему выветриванию до различных глубин. Продукты выветривания представляют собой рыхлую глинисто-кремнистую пелитовую массу пестрой окраски. Обычно они осветлены, имеют бледные тона - серый, белый, голубовато-белый. Литологические различия исходных пород при выветривании утрачиваются, их них полностью вынесены карбонаты, в результате чего по известнякам и прочим карбонатным породам сформировались пористые несвязные кремнисто-глинистые массы.

Мощности коры выветривания колеблются от 8,0 до 219,4 м (СКВ.4024), составляя в среднем 30-50 м. Нижняя граница коры выветривания сложно изрезана. Марганцевые руды гаусманит-браунитового состава в зоне выветривания подверглись окислению с формированием псиломелан-пиролюзитовых руд и возрастанием содержания марганца в них.

Возраст коры выветривания - мезозойский, однако в последующем происходило неоднократное наложение молодого эпигенеза на более древний. В мезозое и олигоцене развивались площадные и пластовые процессы оглеения, концентрации железа и марганца на геохимических барьерах. В неогене и в четверичное время развивалось засоление и рассоление, происходило наложение карбонатизации и огипсования на ранее каолинизированные и оглеенные породы.

Магматические породыраспространены, ограничено и представлены диабазовыми порфиритами и трахириолитовыми порфирами. Первые образуют в западном крыле два согласных пластовидных тела:

- одно приурочено к седьмому пласту и прослежено по простиранию более чем на 1,2 км, по падению - 0,4 км. Максимальная мощность 13,0 м (юго-западная часть тела), к северу она уменьшается до 5,0-6,0 м при быстром выклинивании по падению. Порфириты серо-зеленые, массивные, миндалекаменные (1-10 мм, кальцит, хлорит), неравномерно альбитизированные. Эндоконтактовые зоны тела диабазов плохо раскристаллизованы, иногда содержат включения (0,2-2,0 м) измененных вмещающих пород - известняков, железомарганцевых руд. Иногда отмечается калишпат-кальцитовые прожилки с галенитом;

- второе тело диабазовых порфиритов находится между 10 и 11 рудными пластами. Оно отмечено в южной части месторождения и на участке Перстневском, отличается лучшей раскристаллизацией. Допускается субвулканический генезис (силы) диабазовых тел.

Трахириолит-порфиры (фельзит-порфиры) установлены в восточном крыле синклинали, где они являются составной частью вулканогенно-осадочного разреза дайринской свиты. Порфиры присутствуют в различных фациях:

- лавы;

- спекшиеся туфы;

- экструзивные тела.

Мощность одного из тел превышает 90,0-100,0 м. Порфиры неоднородны по окраске - в верхней части темно-серые до черных, в средней - серые и розово-серые, в нижней - лилово-бурые. Породы неравномерно баритизированы, несут вкрапленность и гнездовые выделения сульфидов; в верхах тела окварцованы.

Тектоника.Месторождение размещается в складчатых структурах, расположенных южнее Перстневского антиклинального вала. В целом они образуют крупную (шириной более 1,5 км), сложно построенную синклинальную складку, меридионального простирания с шарниром, сначала погружающимся к югу по углами 30-40⁰, а затем круто воздымающимся к Перстневскому валу. Сложность структуры заключается в наличии в средней ее части ступенчатого антиклинального перегиба (Центральной антиклинали), разделяющего структуру на две простых синклинальных складки: Западную и Восточную. С северной стороны все три складки центриклинально замыкаются, причем в этом направлении слагающие их карбонатные толщи фамена фациально замещаются терригенными фациями дайринской свиты.

Западная синклиналь в безрудной её части характеризуется сравнительно небольшой глубиной и построена, в основном, породами нижнефаменского подъяруса. Лишь в ядре её залегают верхнефаменские отложения. Западное крыло синклинали крутое (60-80⁰), а восточное - более пологое (40-60⁰).

Такой же ассиметричный характер имеет и Центральная антиклиналь. Западное крыло её выположенное (40-60⁰), а восточное крутое, близкое к вертикальному. Ядро антиклинали осложнено дополнительной малоамплитудной складчатостью.

Восточная синклиналь отличается значительной глубиной (до 900 м и более) при сравнительной узости (не шире 500 м) и вертикальностью обоих крыльев. Профиль складки щелевидный. Подобным складкам, широко распространенным на месторождениях района, принято приписывать грабен-синклинальную природу.

На юге Западная, Восточная синклиналь и Центральная антиклиналь упираются в поперечную, по отношению к ним, Перстневскую синклиналь. Её простирание с западной и восточной стороны субширотное, в средней части - северо-восточное. Протяженность складки около 2 км.

Её западный замок направлен в сторону Западной синклинали. Восточное окончание складки центрально замыкается с воздыманием шарнира под углом 50-70⁰. С юга Перстневская синклиналь сопрягается с основной Перстневской антиклиналью, являющейся естественной южной структурно-геологической границей месторождения Ушкатын-III.

Профиль Перстневской синклинали такой же щелевидный, как и у Восточной синклинали, с той лишь разницей, что осевая плоскость складки наклонена к югу под углом 60-70⁰. В связи с этим южное крыло Перстневской синклинали является опрокинутым на всем её протяжении. Максимальная глубина складки 1000-1500 м при средней ширине 300-350 м.

Итогом перечисленных складчатых дислокаций стало то, что выходы рудовмещающей пачки под наносы образовали сложный замкнутый контур, ограничивающий площадь распространения руд.

Шарнир Перстневской синклинали погружается к югу под средним углом 30⁰. Однако погружение его не является равномерным. Между профилями 1а -Vшарнир ундулирует со сменой наклона от 0⁰до 70⁰, а междуIVиVпрофилями имеет даже обратный наклон шарнира на север. Между профилямиXиXIв месте перекрещивания Восточной и Перстневской синклинали шарнир складки ступенчато опущен по поперечному сбросу (разлому «6»). Амплитуда опускания не установлена, как ни одна из разведочных скважин не обурена до рудной пачки непосредственно южнее сброса. Судя по заглушке скважин в турнейские отложения, амплитуда превышает 150 м.

Замок Восточной синклинали в большинстве разрезов устроен просто, заостренный, V-образного профиля. Лишь в разрезах по линямVIиVIIскладка приобретает коробчатый профиль и в её замковой части фиксируется выположенная площадка. В районеVIразведочной линии сменаV-образного профиля на коробчатое, фиксируется в большинстве геологических планов горизонтов локальной сменой простираний в крыльях складки с меридионального на субширотное. Обратный переход с коробчатого профиля наV-образный близ разведочной линииVIIIна планах глубоких горизонтов фиксируется аналогичным образом.

Южнее X-ой разведочной линии глубина разведки была недостаточной для пересечения Восточной синклинали на всю глубину, и в разрезах отображено только западное субвертикальное крыло.

В линиях XI,XIIиXIIIможно выделить на разрезах сечения Западной синклинали и Центральной антиклинали. У западной синклинали здесь западное крыло положе (50-70⁰) - восточного (75-90⁰). Соответственно, у Центральной антиклинали восточное крыло положе (50-60⁰) западного. Замковая часть антиклинали вXIIиXIIIпрофилях осложнена крутопадающим разломом, секущим породы под острым (10-20⁰) углом. По этому разлому восточное крыло складки приподнято и несколько надвинуто на её ядерную часть. Сопоставление глубин шарниров обоих складок на разрезах по линямXI,XIIиXIIIдает представление о крутизне их погружения к югу. Крутизна погружения шарнира Западной синклинали составила здесь 60⁰, а у Центральной антиклинали - 70⁰. Этим объясняется, что уже в 100 м южнее, в линииXIVскважины глубиной по 700 м и более не добурились до шарниров складок. Этим же объясняется, что в 100 м севернее линииXIкартировочными скважинами установлена полная эродированность рудовмещающих пород. Как видно из сравнения форм рассмотренных складок в их безрудной и рудной частях, ассиметрия их существенно меняется. В северной безрудной части складок круче их внешние крылья, а в южной рудной части круче смежное крыло складок.

Кроме крупных вышеупомянутых складок на месторождении имеет место малоамплитудная складчатость более высоких порядков, в основном, не реконструирующаяся по материалам разведочного бурения. Она доступна для изучения только в горных выработках, охвативших небольшой отрезок месторождения по линиям VIIIа иXв свинцовой восточной части и между линиямиIXиXIв западной марганцевой части месторождения. Несмотря на малую протяженность, выработки оказались весьма информативными в тектоническом плане в связи с охватом ими узла сочленения Восточной и Перстневской синклиналей со сменами простираний с меридионального на широтное. Крылья основных структур осложнены малоамплитудной складчатостью высоких порядков с размахом в несколько метров или в первые десятки метров. В разведочных линиях А, А¹,Б,VIIIа иIXмелкие складки обладают выдержанной северо-западной ориентировкой осевых плоскостей и одинаковым крутым (60-80⁰) погружением шарниров к юго-востоку.

Напряженная разнонаправленная складчатость не могла не сопровождаться сложной дизъюнктивной тектоникой разной амплитудности.

Погребенность месторождения под наносами, разведка и картирование его только с помощью буровых скважин, не дали возможности полностью выявить и отразить на графике все многообразие разломов. Мелкоамплитудная и среднеамплитудная разрывная тектоника оказались в основной своей массе пропущены при разведке. Уверенно зафиксированы и отражены в разрезах, планах и картах, лишь разломы с амплитудой 40-50 м и более.

Суммирование всех накопленных геологических и геофизических данных о разрывной тектонике позволило выделить на месторождении следующие группы разломов:

- соскладчатые «послойные» срывы, претерпевшие при дальнейшем развитии складчатости изгибы совместно со сминаемыми породами. Подобно тому, как при изгибании толстой пачки бумаги происходит проскальзывание листов один оп другому, при складчатых изгибах слоистых толщ нарушается сплошность между отдельными наиболее контрастными по физико-механическим свойствам слоям, и толща разбивается на серию пластин, проскальзывающих друг по другу. Подобные деформации пользуются широким распространением на уже разведанной группе Жайремских месторождений, где они впервые в районе были выделены и изучены. На Ушкатын-IIIрудная пачка оказалась расчлененной на четыре пластины четырьмя близпослойными нарушениями, названными разломами 1, 2, 3, 4.

- второй группой разрывных нарушений являются крутопадающие сбросы, приводящие в контакт разновозрастные отложения (разломы 5, 6, 8, 9).

Существует также большое число малоамплитудных разломов и трещин, доступных для выделения и изучения только в горных выработках.

1.3 Гидрогеологические и горнотехнические условия отработки

В пределах месторождения выделяются следующие гидрогеологические подразделения (сверху вниз):

- проницаемый периодически или локально-водоносный четвертичный эоловый горизонт;

- водоупорный палеогеновый горизонт;

- слабоводоносная зона трещиноватости мезозойской коры выветривания скальных пород фундамента;

- слабоводоносная зона трещиноватости и закарстованности палеозойских пород.

С точки зрения проблемы осушения первые три гидрогеологических подразделения являются несущественными или второстепенными.

Проницаемый периодически или локально водоносныйчетвертичный эоловый горизонтразвит на месторождении повсеместно. Проницаемыми являются, в основном, мелкозернистые пылеватые пески. На большей части месторождения пески подстилаются водоупорными палеогеновыми глинами. Мощность песков изменяется от 1 до 12 м, составляя в среднем 5 м.

Питание горизонта происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков и снеготалых вод. Разгрузка перетоком через гидравлические окна в проницаемые образования мезозойской коры выветривания. Фактические водопритоки из этих отложений в кольцевую траншею карьера не превышают в весенний период 10-15 м³/час (2,8-4л/сек), в межень -5-8м³/час (1,3-2,2л/сек). В настоящее время водопроявления из песков, обнажающихся в бортах карьера, не наблюдаются. При дальнейшем расширении бортов карьера водопритоки из песков не ожидаются.

Водоупорный палеогеновый горизонтразвит на большей части (70 %) площади месторождения. Водоупорными являются глины песчанистые с включением крупных обломков. Мощность горизонта изменяется от 0 до 56 м, составляя в среднем 28-35 м.

Слабоводоносная зона трещиноватости мезозойской коры выветривания скальных пород фундамента развита повсеместно.Мощность коры выветривания в среднем достигает 30-60 м, а в районах тектонических нарушений (в так называемых «карманах») увеличивается до 160-210 м.

Слабоводоносная зона мезозойской коры выветривания, залегающая на слабоводоносной зоне палеозойских пород, образует вместе с ней единый гидравлически связанный слабоводоносный комплекс зон коры выветривания и материнских пород. Поэтому длительный отбор подземных вод из зоны палеозойских пород карьерным водоотливом и водопонизительными скважинами привел к снижению уровня подземных вод в зоне мезозойской коры выветривания, оставшейся внутри карьера и прилегающей к его бортам.

Водоносность палеозойских породна месторождении связана с двумя типами проницаемости: трещинным и карстовым. Для пород дайринской свиты верхнего девона (D₃dr), флишоидной пачки нижнего фамена (D₃fm₁c) и сероцветной пачки верхнего фамена (D₃fm₂а) характерен только трещинный тип проницаемости. Для пород красноцветной пачки верхнего фамена (D₃fm₂b) и нижнетурнейского подъяруса (С₁t) характерны и трещинный и карстовый тип проницаемости. Анализ величин фильтрационных показателей распределенных по стратиграфическим подразделениям показывает, что при значительной неоднородности фильтрационных свойств палеозойских пород для пород с карстовым типом проницаемости максимальные значения показателей выше, чем для пород с трещинным типом. Этот вывод дает основание для условного расчленения единой слабоводоносной зоны палеозойских пород на две слабоводоносные подзоны: подзону трещиноватости и подзону трещиноватости и закарстованности. В подзону трещиноватости объединяются все верхнедевонские (D₃) туфогенно-осадочные породы, не имеющие закарстованности и залегающие в крыльях Восточной и Перстневской синклиналей и в других складчатых структурах. В подзону трещиноватости и закарстованности объединяются фамен-турнейские (D₃fm₂b–C₁t) туфогенно-осадочные породы красноцветной пачки верхнего фамена и нижнетурнейского подъяруса, залегающие в сопряженных ядрах Восточной и Перстневской синклиналей.

Водоносными на месторождении являются зоны с открытой трещиноватостью и закарстованностью пород. Зоны открытой трещиноватости обусловлены проявлением относительно молодых тектонических нарушений (эндогенных разрывных дислокаций) и поэтому называются зонами тектонических нарушений. Зоны закарстованности пород обусловлены проявлением вторичного экзогенного процесса карстообразования по зонам тектонических нарушений. Зоны тектонических нарушений обладают трещинным типом проницаемости, зоны закарстованности – трещинным и карстовым типом проницаемости.

Уверенно зафиксированы и отражены на разрезах и картах только лишь разломы с амплитудой смещения 40-50 м и более. Разломы с меньшей амплитудой смещения оказались в основной своей массе пропущенными.

Минерализация трещинно-карстовых вод месторождения, опробованных по скважинам, в период разведки изменялась в довольно широких пределах от 0,4 до 23 г/дм³. Преобладали воды с минерализацией 4-7 г/дм³, а средневзвешенная минерализация, рассчитанная по тридцати трем скважинам, составила 5 г/дм³. Воды с минерализацией до 5 г/дм³выделялись в верхней части палеозойского массива в зоне активного водообмена на глубинах преимущественно до 200 м. Воды с минерализацией свыше 5 г/дм³выделялись на глубинах свыше 200 м в зоне затрудненного водообмена. Сильно солоноватые воды с минерализацией 23 г/дм³были выявлены на глубине 560-660 м. Предельные значения основных компонентов в воде составляли (мг/дм³): хлора61-7440, сульфатов180-2645, гидрокарбонатов67-342, натрия и калия77-3791, кальция20-675, магния12-846. Водородный показатель (РН) изменялся в пределах от 6,9 до 8,2. По химическому типу пресные воды были гидрокарбонатные натриево-кальциевые, солоноватыехлоридно-сульфатные, натриево-магниевые.

Расчеты водопритоковвыполнены гидродинамическим методом в четырех вариантах: для карьера без осушения и с осушением, и для подземного рудника с обрушением пород, лежащих в кровле, и с закладкой выработанного пространства.

Таблица 1.2

Ожидаемые водопритоки

Ожидаемый водоприток	В карьер без осушения, м3/час	В карьер с осушением, м3/час	В шахту при работе с обрушением, м3/час	В шахту при работе с закладкой, м3/час
Нормальный (средний)	560	200	1900	890
Максимальный с учетом ливней и паводка	1160	270	2900	1500

Месторождение имеет двухъярусное строение. Верхняя рыхлая часть разреза в геолого-литологическом отношении представлена (сверху вниз): эоловыми песками четвертичного возраста; палеоген-эоценовыми песчаными и пестроцветными глинами с включением песчаной и крупнообломочной фракций, гравелитами и бокситоподобными породами; мезозойской корой выветриваниярыхлыми глинисто-кремнистыми образованиями пестроцветной окраски. Нижняя часть разреза представлена, в основном, углисто-кремнисто-карбонатными скальными породами палеозойского возраста.

Четвертичные эоловые пескираспространены повсеместно и имеют мощность от 0,5 до 14 м, в среднем4-6 м. Это, в основном, мелкозернистые (с преобладанием фракции менее 0,25 мм), пылеватые разности, которые в верхней части разрезасухие рыхлые, а в нижней частивлажные уплотненные. Пески часто обводнены, в них развит водоносный горизонт пресных подземных вод.

При обводнении песков они становятся весьма неустойчивы в бортах и труднопроходимы для горной техники, что вызывает большие осложнения при их разработке.

Палеогеновые отложения,как и эоловые пески, имеют практически повсеместное распространение. Представлены они, в основном, песчаными пестро окрашенными глинами нередко со значительным содержанием песчаной и крупнообломочной фракций, что определяет неоднородность их физико-механических свойств.

Глины, как правило, пластичные, водонасыщенные, набухающие. Мощность отложений в среднем составляет 28-35 м.

Палеогеновые глины имеют небольшие мощности и в большинстве случаев они постепенно без четкой границы переходят в образования коры выветривания.

При проходке карьера глины в осушенном состоянии образуют довольно устойчивые стенки высотой 10-20 м. После длительного нахождения в обнаженном состоянии, образованные ими стенки выработок приобретают тенденцию к разрыхлению и отслаиванию. При вскрышных работах, в условиях опережающего осушения, эти отложения не вызывают особых осложнений.

Кора выветривания палеозойских породразвита повсеместно, представлена рыхлыми пестрыми иллитовыми глинами, мелоподобными рыхлыми алевропелитовыми образованиями, плотными опоковидными или стекловатыми опалолитами, а также обесцвеченными коренными породами разной степени выветрелости. Мощность коры выветривания в среднем достигает 30-60 м, а в районах тектонических нарушений «карманы» достигают глубины 200-250 м.

Породы коры выветривания обладают высокой пористостью и проницаемостью, повсеместно обводнены (особенно в приконтактных зонах со скальными породами и в зонах тектонических нарушений). Отложения крайне неустойчивы, что сильно осложняет проведение горных работ.

В осушенном состоянии породы устойчивы, хорошо держат крутые стенки. На глубинах 50-60 м имеет развитие практически только структурная кора выветривания, представленная, по существу, полускальными породами. Свойства рыхлых образований коры выветривания в верхней части разреза близки к глинам. Отложения обладают пластичностью, характеризуются высокой пористостью (n = 42,2%). Усредненный коэффициент водонасыщения очень высок и составляет 0,82, при естественной влажности 38,6 %.

В целом, физико-механические свойства образований коры выветривания характеризуются значительной неоднородностью, из-за соответственной неоднородности гранулометрического и минералогического состава и структуры этих образований. При этом каких-либо закономерностей изменения их физических свойств по площади и по глубине не наблюдается.

Все эти показатели вместе с рыхлостью отложений свидетельствуют о неустойчивости образований коры выветривания, осложняющих проведение горных работ. Эти породы в обводненном состоянии разжижаются и приобретают свойства плывуна. Отсюда следует, что вскрыша образований коры выветривания возможна только при условии их предварительного осушения.

Скальные породы месторождения представлены, в основном, карбонатными, кремнисто-карбонатными, терригенными песчано-алевролитовыми и магматическими образованиями с прослоями и линзами железных, марганцевых и барит-свинцовых руд. Вне зон дробления все рудовмещающие породы характеризуются слабой трещиноватостью, массивным сложением и отсутствием или слабым проявлением рассланцованности.

Анализ результатов лабораторных испытаний проб показывает, что скальные рудовмещающие породы в целом для месторождения характеризуются однородным составом. Предел прочности на сжатие колеблется в пределах от 24 до 159 МПа, коэффициент крепости по М.М. Протодъяконову составляет 2,5-16. Для большинства скальных пород усредненное значение предела прочности на сжатие превышает 80 МПа, что позволяет отнести их (по ГОСТ 25100-95) к грунтам прочным и очень прочным.

К породам средней прочности могут быть отнесены некоторые разновидности углисто-кремнистых и глинисто-кремнистых известняков, туфопелитов, алевролитов, наименьшие значения пределов прочности на сжатие для которых составляет 24,0-45,0 МПа.

Сцепление равно 11,5-59,7 МПа, угол внутреннего трения изменяется в пределах 27°-55°, чаще 32°-37°, для железомарганцевых руд составляет 52°-55°.

Модули упругости в целом выдержанные. Значения коэффициента Пуассона находятся в пределах 0,17-0,32, чаще имеют величины 0,23-0,28. модуль Юнга в пределах 6,14-11,77, чаще в пределах 7,6-9,5 Е × 10^-5кгс/см². Модуль сдвига от 2,3 до 5,03, чаще 3-4 × 10^-5кгс/см².

Объемная масса пород находится в пределах 2,63-2,55 г/см³, железных руд - 3,68 г/см³и марганцевых 3,34 г/см³.

Плотность пород 2,72-2,85 г/см³, железных руд 3,72 г/см³и марганцевых - 3,49 г/см³.

Усредненные значения: пористости – 0,7%, естественной влажности – 0,3%; коэффициента фильтрации – 0,18 м/сутки, коэффициента разрыхления – 1,6. Размеры кусков отбитой горной массы скальных пород колеблются от 2-3 до 15-20 см.

По абразивности большинство вмещающих пород месторождения, представленные различными литологическими разновидностями известняков, характеризуются значениями 0,2-1,0 мг, иногда до 4,0 мг и марганцевые руды - 3,3 мг, то есть по классификации Л.И. Барана и А.В. Логунцова являются малоабразивными и относятся к Iклассу абразивности. Алевролиты и порфириты (17-19 мг) относятся к ниже средней степени абразивности (IIIкласс). Фельзиты и железные руды (31-36 мг) – к выше средней степени абразивности (Vкласс).

По содержанию серы в рудах 0,051 – 0,21 % и вмещающих породах 0,2 – 1,6 % месторождение относится к 4-му типу - не пожароопасные, а руды и породы не склонные к самовозгоранию.

Учитывая большие валовые содержания двуокиси кремния в рудах – 1,7-51,2 % (средние 11,8-24 %), а во вмещающих породах – от 2-3,2 до 60-70 % (средние 28-32 %), при разработке месторождения не исключается возможность заболевания силикозом.

В соответствии со СНиП РК 2.03-04-2001 «Строительство в сейсмических районах» район месторождения Ушкатын-IIIотносится к не сейсмичным, сейсмичность до 5 баллов.

Основываясь на вышеприведенных данных и в соответствии с «Инструкцией» инженерно-геологические условия месторождения Ушкатын-IIIможно отнести к категории сложных.

1.1.4 Подсчет запасов месторождения Ушкатын-III

1.4 Кондиции

ГКЗ РК протоколом № 60-00-У от 29 сентября 2000 г. утвердила для подсчета запасов марганцевых и железных руд месторождения Ушкатын-III следующие параметры кондиций, которые предусматривают:

-подсчитать запасы отдельно для открытого и подземного способов добычи по трем типам руд:

-окисленные марганцевые; первично-окисные марганцевые; железные;

-марганцевыми считать руды с кондиционным содержанием марганца при любом содержании железа; окисленными марганцевыми считать руды, содержащие свободные минералы двуокиси марганца (пиролюзит и псиломелан) и заключенные в рыхлых образованиях коры выветривания; железными считать руды с содержанием марганца менее 5%;

-бортовое, минимальное промышленное содержание, минимальное содержание в краевых сечениях, минимальная мощность рудных тел и максимальная мощность прослоев некондиционных руд и пород, включаемых в подсчет запасов.

Таблица 1.3

Показатели кондиций для подсчета запасов марганцевых и железных руд

Показатели	Ед. изм		Марганцевые руды				Железные руды
			окисленные руды		первичные руды
Для балансовых руд
Бортовое содержание в пробе марганца в марганцевых рудах и железа в железных	%		10/10		10/10	30/ -
Минимальное промышленное содержание в подсчетном блоке	%		-		- /17	-
Минимальное содержание в краевых сечениях	%		-		- /13,8	-
Минимальная мощность рудных тел (при меньшей мощности, но высоком содержании пользоваться соответствующим метропроцентом)	м		2/1		2/1	3/3
Максимальная мощность прослоев пустых пород и некондиционных руд, включаемых в подсчет запасов	м		2/4		2/4	2/4
Для забалансовых руд
Бортовое содержание	%	5		5				25
Примечание: числитель – показатели для карьера, знаменатель – для шахты

Марганцевым и железным рудам подземной отработки допускается увеличение прослоев некондиционных руд и пород до 6 м при мощностях рудных тел, разделенных этими прослоями, 4 и более метров;

- максимальная глубина подсчета запасов руд месторождения Ушкатын-III- 1000 м;

- при подсчете забалансовых запасов следует руководствоваться минимальными мощностями рудного тела, утвержденных для подсчета балансовых запасов: по марганцевым рудам 2 м – для открытой отработки и 1 м – для подземной отработки и по железным рудам – 3 м.

- среди первичных марганцевых руд выделить и подсчитать раздельно следующие технологические сорта:

- с содержанием железа до 5 % – первый сорт;

- с содержанием железа 5 - 10 % – второй сорт;

- с содержанием железа 10 - 20 % – третий сорт;

- с содержанием железа более 20 % – четвертый сорт.

1.1.4.2 Метод подсчета запасов

Метод подсчета запасов выбран в строгом соответствии с методикой разведки. Для меридиональной части рудоконтролирующей структуры между разведочными линями I^а-XIIIподсчет выполнялся вертикальными параллельными сечениями субмеридиональной ориентировки по азимуту 74⁰.

В коленообразном (в плане) изгибе рудной полосы на широте разведочных линий XI-XIVтрехсотметровый отрезок месторождения разведан и подсчитан вертикальными разведочными сечениями субмеридиональной ориентировки (между разведочными линиямиI-XIX,I^а-XVIII, 2 и 3). Параллельность их соблюдена не совсем строго, но углы между сечениями в плане не превышают 15-20⁰и подсчет осуществляется по формулам параллельных сечений без поправочных коэффициентов.

Далее к юго-западу от коленообразного изгиба, где простирание снова становится субмеридиональным, в промежутке между разведочными линиями XI-XVподсчет опять выполняется параллельными вертикальными сечениями с той же субширотной ориентировкой (74⁰), что и на севере месторождения.

Далее к югу и востоку рудная полоса образует на карте и геологических планах дугу, обращенную выпуклостью к югу. Метод параллельных сечений здесь неприменим, поэтому разведка и подсчет запасов осуществлены методом вертикальных сечений, веерообразно, расходящимися к югу и образующих друг с другом различные углы в плане (от 7⁰до 76⁰). Расположенные здесь разведочные линии ориентированы под следующими азимутами:

XVI	-670	XXII	-3030
XVI	-330	XXIII	-2940
XVIII-Ia	-00	XXIV	-2870
XIX-I	-3530	XXVI(XV)	-2540
XX	-3470	XXVIII-Г	-3580
XXI	-3350

Восточная оконечность месторождения разведана вертикальными сечениями субмеридионального направления, образующими друг с другом углы от 14⁰до 20⁰.

XXIX	-3580	XXVIII	-3580
XXX	-3440	XXXII	-00
XXXI	-3440	XXXIV	-00
		XXXV	-3400

В этих условиях для подсчета запасов также употребляются формулы вертикальных параллельных сечений без поправочных коэффициентов.

Метод подсчета запасов параллельными (субпараллельными) и веерообразно расходящимися вертикальными сечениями согласован с методикой разведки, с геологическими особенностями месторождения и в то же время не создает препятствий для раздельного подсчета запасов в карьере и в подземном руднике.

1.5 Оконтуривание рудных тел

Оконтуривание рудных тел начиналось с выделения пластов марганцевых и железных руд визуально при документации керна.

Контакты выделения рудных интервалов сверялись с контактами рудных аномалий на каротажных диаграммах ГГК-С. При наличии расхождений принимались глубины по каротажу.

После окончания выделения рудных интервалов по скважинам производилась выноска их на «каркасы», представляющие собой ортогональные проекции всех пробуренных в данном разведочном сечении скважин на вертикальную плоскость разреза с учетом инклинометрических измерений кривизны скважин. Проектирование производилось координатным способом.

В скважинах, отклоненных более чем на половину расстояния, верхняя часть проектировалась на свой разрез, а нижняя, отклонившаяся дальше половины - на соседний разрез. Скважины, большая часть которых оказалась между разрезами, проектировались и использовались в обоих соседних сечениях.

Построенные разрезы отражают не плоское вертикальное сечение месторождения , а сечение по сложной криволинейной «рубчатой» поверхности. Изображение такого сечения на одной плоскости является результатом своеобразного «сплющивания» криволинейной поверхности в плоскость, то есть проекцией.

Для получения неискаженных, плоских разрезов в этих условиях следовало бы ортогонально проектировать скважины на плоскость разреза не горизонтально, а по наклонным линиям, отражающим угол отклонения пласта между разрезами. Для определения этого угла между каждой парой разрезов потребовались бы карты изогипс всех 11-ти подсчитываемых рудных пластов. Авторы отчета 1984 года заменили наборы подобных карт изогипс набором геологических планов на высотных отметках +390 м, +370 м, +348 м, +324 м, +300 м,+276 м, +252 м, +228 м, +204 м, +180 м, +156 м, +132 м, +100 м,+50 м, 0 м, -50 м, -100 м,-150 м, -200 м, -250 м, -300 м, -350 м, -400 м.

Геологические планы в условиях месторождения Ушкатын-IIIнамного удобнее карт изогипс. В участках вертикальных залеганий пластов изогипсы накладываются друг на друга, а в местах опрокинутого залегания многие изогипсы на картах многократно перекрывают друг друга.

«Следует иметь в виду, что проекции скважин отражают только их густоту и взаиморасположение, а контакты рудных тел и геологические границы на скважинах не соответствуют глубинам их пересечения. Поэтому скважины играют на разрезах часто иллюстрационную, а не рабочую роль». (Отчет Рожнова А.А., 1984).

После отстройки разрезов, дальнейшее оконтуривание рудных тел производилось на вертикальных продольных проекциях, отстроенных для каждого рудного тела и использованных в роли схем блокировки запасов.

Для северной части месторождения между разведочными линиями I^a-XVплоскость вертикальных проекций ориентирована по азимуту 164⁰, перпендикулярно разведочным линиям. В субмеридиональных разведочных линиях коленообразного изгиба рудной пачки (I-I^a, 2, 3) продольная проекция ориентирована строго широтно.

В местах развития руд в обоих крыльях синклинали западное и восточное крылья проектировались на самостоятельные проекции.

В южной половине месторождения между линиями XVI-XXXV, где разведочные сечения веерообразно расходятся, вместо плоских проекций блокирование запасов

производилось на вертикальной разворотке, а именно, на развернутой многогранной призме с гранями, перпендикулярными разведочными сечениями.

При проектировании на плоскость (линии I^a-XV, 1-3) все пластопересечения отстраиваемого пласта и законтурные безрудные скважины по координатам вынесены на плоскость, а затем из геологических планов и разрезов на неё вынесены все естественные ограничения рудного тела (срезание разломами, фациальные переходы, шарнир синклинали и т.д.). Около каждого пластопересечения вынесены сведения о мощности и содержаниях железа и марганца. Между рудными и безрудными законтурными скважинами находились точки выклинивания строго на половине расстояния, а между ними и рудными скважинами геометрически находились точки с рабочей мощностью.

К крайним рудным кондиционным скважинам с мощностью вдвое больше рабочей выполнялась экстраполяция. Величина подвесок для запасов категории С₁принималась равной половине ячейки разведочной сети по падению (100/2-150/2) с отдельными увеличениями до 100 м. Для категории С₂величина экстраполяции определялась общегеологическими соображениями - наличие удаленных кондиционных пластопересечений в соседних сечениях и т.п.

К скважинам с рабочей мощностью или отвечающим метропроценту, экстраполяция, как правило, не применялась.

При выборе контура подсчет запасов на схемах блокировки постоянно учитывалась необходимость соблюдения фигур, поддающихся геометризации методом вертикальных сечений. Между рудными и безрудными сечениями или скважинами выклинивание на рабочую мощность осуществлялось либо на точку, либо на «полотно» (линию) параллельное разрезу.

Контуры выклинивания, определенные на схемах блокировок, строго согласовывались с подсчетными геологическим разрезами, т.е. выполнялась взаимная увязка и корректура проекций и разрезов.

Для южной части месторождения при блокировании на разворотках специфика работ заключалась в невозможности использования координат для проектирования пластопересечений. На разворотках расстояния между разведочными сечениями для каждого пласта определялись индивидуально как средние между двумя измеренными по нормали от центра тяжести сечения пласта до соседней линии.

Скважинные пластопересечения проектировались на схемы графически, путем измерения их удаленности от сечения, и выноски на тоже расстояние на схему с сохранением высотных отметок точек входа и выхода в пласт. В остальном оконтуривание выполнялось также, как и на плоских проекциях.

1.6 Категоризация запасов

К категории В отнесены участки рудных тел, сохраняющие сплошность оруденения и разведанные по сети 100 м (в плане) по простиранию и 50-100м (по пласту) по падению. Внешний контур запасов категории В проведен по скважинам. Ограниченные интерполяции между скважинами допускались только в единичных случаях в целях упрощения контура с величинами интерполяции не более 30 м.

К категории С₁отнесены участки рудных тел, сохраняющие сплошность оруденения и разведанные по сети 100-150 м (в плане) по простиранию и 100-150 м (с единичными разрежениями до 200 м) по падению.

К категории С₂отнесены мелкие блоки, нарушенные тектоническими нарушениями, опирающиеся на пластопересечения, находящиеся на грани кондиций, а также блоки, где плотность разведочной сети не отвечала пределам, принятым для категории С₁. Кроме того к категории С₂отнесены запасы в больших по величине подвесках к контурным скважинам с пересечениями большой мощности и надежными содержаниями.

При отнесении запасов той или иной категории учитывалось качество бурения в пластопересечениях, входящих в блок.

В блоках категории В использовались пластопересечения с выходом керна не ниже 70%. Для вошедших в блок пересечений с более низким выходом керна проводилось сопоставление содержаний по опробованию и по каротажу ГГК-С.

Если каротаж подтверждал содержание или давал более высокие цифры, блок не оконтуривался. Если же содержание по каротажу было значительно ниже, чем по опробованию, то в большинстве случаев выполнялось переоконтуривание блока с отчленением дефектной скважины в контур категории С₁или полной вырезкой и исключением этой части рудного тела из подсчета.

Исключение делалось лишь для тех дефектных пластопересечений, которые находились в центре блока и со всех сторон окружались качественными по выходу керна скважинами.

1.7 Главные подсчетные параметры

К числу таких параметров для железных и марганцевых руд отнесены объемы блоков и объемная плотность руды в них. Запасы руд получались перемножением этих величин.

Объемы блоков.По принятой в 1984 году методике блокирования каждый блок состоит из серии элементарных блочков, заключенных между разведочными сечениями.

Их объемы вычислялись по общеупотребительным формулам призмы, усеченной пирамиды, призматического клина (полупризмы), пирамидального клина (пирамиды) и клина. Затем объемы элементарных объемов суммировались, и определялся объем блока в целом.

Иногда граница карьера отсекала от блока простого строения фигуру, неподдающуюся геометризации в перечисленные фигуры. В таких случаях вычислялся объем суммы блоков в карьере и за его пределами и из него вычитался объем одного из слагающих блоков, который поддался геометризации (как правило, по формуле клина).

При подвеске между рудными и безрудным сечением на «полотно» площадь сечения «полотна» определялась перемножением его длины по падению на мощность (как правило, рабочую мощность). Это позволило высчитать объем между сечением и полотном по формуле призмы или усеченной пирамиды.

Расстояние «1» между параллельными сечениями снималось с планов. Это же расстояние между параллельными сечениями определялось как среднее между расстояниями по нормали от центра тяжести в обоих сечениях до другого сечения.

Поскольку углы в плане между веерообразно расходящимися сечениями нигде не превышали 30⁰, применялись обычные формулы объемов без введения поправочных коэффициентов на параллельность разрезов.

Объемная масса. Для невыветрелых первичных железных и марганцевых руд до 1975 года выполнено определение объемной и удельной массы в 136 штуфных образцах в лабораторных условиях методом гидростатического взвешивания. Сначала образцы парафинировались, но затем, в связи с неуловимо малой пористостью и влажностью руд, лаборатория предложила прекратить парафинирование, как излишнюю операцию, осложняющую лабораторные определения.

После определения объемной массы были химически проанализированы на содержания железа и марганца. Результаты всех трех определений обработаны на ЭВМ с определением уравнения множественной регрессии. Отдельно обработаны определения в 95-ти пробах марганцевых руд и в 41 пробе железных руд. В итоге обработки были получены следующие уравнения, отражающие усредненную зависимость объемной массы от содержания железа и марганца в рудах:

для марганцевых руд

=2,674+0,013*Fe+0,021*Mn

коэффициент корреляции 0,88

для железных руд

=2,303+0,037*Fe+0,003*Mn

Эти формулы положены в основу определения объемных масс руды в блоках первичных марганцевых и железных руд. При многократных рассмотрениях материалов разведки месторождения в ГКЗ СССР было выражено пожелание проконтролировать величины объемных руд на глубоких горизонтах месторождения.

С этой целью с глубин более 250 м по той же методике были исследованы ещё 304 штуфных образца марганцевых руд и 109 образцов железных руд. По ним получены следующие уравнения регрессии:

для марганцевых руд

=2,566+0,027*Fe+0,025*Mn

коэффициент корреляции 0,87

для железных руд

=2,578+0,032*Fe+0,009*Mn

коэффициент корреляции 0,93

Средние содержания железа и марганца по подсчету 1975 года составляли:

в первичных марганцевых рудах:

железа -5,3%, марганца -26,63%

в железных рудах

железа -39,77%; марганца -2,88%.

При этих значениях объемная масса определялась в марганцевых рудах:

по формуле 1975 года -3,30т/м³

по формуле 1983 года - 3,38т/м³

относительное расхождение 2,4%, не превышает уровня точности определений в железных рудах:

по формуле 1975 года -3,78 т/м³

по формуле 1983 года - 3,88 т/м³

относительное расхождение 2,6% не превышает уровня точности определения.

Из сопоставления этих цифр сделан вывод о нецелесообразности замены формул, выведенных в 1975 году. При этом учитывается, что они дают несколько более низкие значения объемной массы и, следовательно, цифры запасов, подсчитанных по старым значениям объемных масс, будут обладать определенным «запасом прочности» на уровне 2,0-2,5%.

1.8 оконтуривание рудных тел

Оконтуриванию рудных тел предшествовала их корреляция в разведочных скважинах геологическими и геофизическими методами (по сопоставлению керна, геологической документации, результатов опробования и каротажных диаграмм). В качестве вспомогательной графики, облегчающей корреляцию, отстроены корреляционные схемы увязки результатов каротажа по всем разведочным линиям.

Принципы оконтуривания рудных тел более детально приведены в отчете А.А. Рожнова (1987 г.).

В «Отчете по переоценке запасов комплексного месторождения Ушкатын-I, с пересчетом запасов по состоянию на 01.01.2007 г.» приведены только основные положения оконтуривания.

Во всех скважинах выполнено оконтуривание конкретных рудных тел на уточненных колонках по требованиям кондиций и заполнение таблиц расчетов средних содержаний рудных и сопутствующих компонентов по пластопересечениям. Для этого в каждой рудной пробе определено содержание соответствовавшего типу руд условного металла и проверено его соответствие бортовому минимуму или метропроценту. Для каждого внутрирудного некондиционного прослоя по колонке скважины графическим способом определена истинная мощность и проверено ее соответствие установленной кондициями мощности вовлекаемых в подсчет прослоев. Проверялось соответствие некондиционного прослоя вместе с меньшим по мощности или качеству краевым рудным интервалом бортовому минимуму. в случае несоответствия бортовому минимуму интервал с прослоем относился к забалансовым рудам.

Величина мощности включаемых в подсчет некондиционных прослоев определена как минимальная мощность, подающаяся селективной выемке выбранным горным оборудованием в карьере. Это определило необходимость обязательного включения прослоев мощностью до 4 м в подсчетные контуры. Как следствие, возникли особые случаи оконтуривания на стыках соседних тел разнотипных руд. К нижней залежи железомарганцевых руд со стороны кровли зачастую примыкают свинцово-цинковые руды залежи РТ-V, а со стороны почвы – свинцовые руды залежи РТ-IV. Появляющиеся временами на этих контактах нерудные прослои мощностью до 4 м по условиям кондиций не могут быть селективно отработаны и должны вовлекаться в рудный контур, несмотря на то, что по отношению к отдельно взятому рудному телу прослой находится не внутри залежи, а у ее контакта. Такие вынужденные «пристежки», как правило, включались в тип руд, обладающий меньшей промышленной ценностью. В контактах свинцовых и свинцово-цинковых руд с железными и железомарганцевыми «пристежки» добавлялись к рудам черных металлов. В контактах барит-медно-свинцовых руд с баритовыми «пристежки» добавлялись к баритовым рудам. Аналогичные операции выполнялись у контактов однотипных балансовых и забалансовых руд.

По окончании оконтуривания пластопересечений на колонках скважин, их контакты выносились на проекции скважин на геологических разрезах. контакты одноименных рудных тел связывались на разрезах между собой с сохранением подобия с ранее вынесенными стратиграфическими и литологическими границами и учетом разрывной тектоники. Таким путем отрисовывались окончательные контуры рудных тел на разрезах, используемые в дальнейшем для подсчета запасов. Выклинивание рудных тел между соседними скважинами проводилось на половине расстояния. незначительные отклонения от этого правила допускались лишь в тех случаях, когда выклинивание явно противоречило геологической рисовке.

При размещении между рудной и безрудной скважинами сместителя разрывного нарушения, срезающего рудное тело, до сместителя доводились контакты залежи, сохраняющие направление, установленное соседними рудными скважинами. Не допускались также случаи «раздувания» мощности в направлении к сместителю. После окончания оконтуривания рудных тел в основных и продольных геологических разрезах выполнялось построение геологических планов горизонтальных сечений, совпадающих с уступами проектного карьера. Контуры рудных тел и их выклинивание на планах строились по тем же принципам, что и на разрезах. На графических приложениях приведены схемы блокировки запасов на горизонтальных проекциях каждого рудного тела (Графические приложения 52-80). На линиях основных вертикальных разрезов, на схемах отмечались границы рудных сечений или одиночные скважины, встретившие рудное тело. Там же отмечались границы между окисленными, смешанными и сульфидными типами руд. Затем одноименные границы между соседними разрезами соединялись прямыми линиями и, таким путем определялся общий контур рудной залежи на проекции.

При выклинивании рудной залежи между соседними разрезами линия выклинивания проводилась на середине расстояния между разрезами. Линии выклинивания придавалась либо горизонтальная либо вертикальная ориентировка и в зависимости от этого на схеме блокировки изображалось либо «прямоугольное полотно» от рудного разреза до половины между сечениями, либо точка, с которой в виде треугольника соединялись рудные границы разреза. Объем фигуры от выбора рисовки не зависел и определялся по одной и той же формуле призматического клина:

«Полотно» изображалось в тех случаях, когда на рудном разрезе залежь имела большое протяжение по падению и значительную площадь сечения. Выклинка на точку со средней мощностью рудного соседнего сечения изображалась в случаях небольшой протяженности рудного сечения по падению, но значительной его средней мощностью.

При небольшой величине рудного сечения в разрезе выклинивание выполнялось на ноль-точку, на середине между рудным и безрудным разрезами. В таких случаях интерполяцией находилась точка с рабочей мощностью между ноль-точкой и рудным сечением, и блок сводился на клин в этой точке. Этот способ оконтуривания являлся преимущественным при подсчете запасов мелких рудных тел.

Степень разведанности и плотность разведочной сети на месторождении Ушкатын-I настолько высоки, что случаи экстраполяции рудных контуров на блокировках оказались очень редки (к югу от профиля VIII^а и к северу от линии II). В подавляющем большинстве случаев имелись законтурные скважины и оконтуривание велось способом интерполяции. Экстраполяция выполнялась на пол ячейки разведочной сети (10-12 м) на ноль-линию или ноль-точку по тем же принципам, что и интерполяция.

В рудах черных металлов, отличающихся выдержанностью содержаний, вычислялись средние содержания по подсчетным сечениям в разрезах взвешиванием содержаний по скважинам на истинные мощности. содержания в блоках вычислялись взвешиванием содержаний по сечению на площадь сечения.

В рудах цветных металлов с большой изменчивостью содержаний по скважинам эта методика была нежелательна, так как при ней одна и та же скважина участвовала в расчете содержаний по двум и более элементарным блокам. Поэтому средние содержания по блокам вычислялись взвешиванием содержаний по всем в ходящим в блок скважинам на истинные мощности пластопересечений. При неохарактеризованности какого-либо пластопересечения анализами на ртуть и серу пиритную применялся тот же подход, что и при расчете средних по пластопересечениям.

Средние содержания по рудным телам и по типам руд в целом по месторождению для всех типов руд определялись вычислением запасов металла в каждом блоке, суммированием запасов руд и металлов и делением суммарных запасов металлов на запасы руды.

Необходимые для определения объемов блоков площади рудных сечений на разрезах (подсчетных площадок) определены планиметром. Для повышения надежности площади определялись дважды при левом и правом положениях рычага. Для вычисления площадей использовалась средняя величина этих замеров. Площади подсчетных площадок приведены в табличных приложениях 2 и 3, там же приведены площади площадок разбитых бортом карьера I очередь.

Объемы блоков вычислялись суммированием входящих в контур блока элементарных блочков ограничивающихся разведочными линиями. Объемы элементарных блочков вычислялись по общепринятым формулам призм, усеченных пирамид, призматических, пирамидальных и неправильных клиньев.

Формула усеченной пирамиды применялась при расхождении в площадях сечений более чем на 40 %. При употреблении формулы неправильного клина:

в расчете участвовали величины истинных мощностей по ограничивающей выработке (m) и средней мощности по соседнему сечению (m_о). мощность по выработке бралась из таблицы расчета содержаний в пластопересечениях, средняя мощность по сечению получалась делением его площади на протяженность по падению, измеренную на разрезах. Расстояния между сечениями (l) промерялись непосредственно на планах и схемах блокировок запасов.

Объемные массы вычислялись по каждому подсчетному блоку по уравнениям множественной регрессии, отражающим зависимость объемной массы от содержаний главных рудных компонентов. Уравнения вычислены на ЭВМ по стандартной программе путем отработки представительных выработок, объединяющих множество лабораторных определений в одних и тех же образцах объемной массы и содержаний свинца, цинка, меди, барита в пробах руд цветных металлов и железа и марганца в пробах руд черных металлов.

Для разных типов руд вычислены следующие, используемые в подсчете запасов, уравнения множественной регрессии.

Для сульфидных свинцовых руд:

γ = 2,57356 + 0,0415 × Pb + 0,0718 × Zn + 0,0681 × Cu + 0,0659 × BaSO₄;

Для сульфидных свинцово-цинковых руд:

γ = 2,63428 + 0,0384 × Pb + 0,0257 × Zn + 0,0174 × Cu + 0,029 × BaSO₄;

для барит-медно-свинцовых руд:

γ = 2,41857 + 0,0453 × Pb + 0,0737 × Cu + 0,0196 × BaSO₄;

для баритовых руд:

γ = 2,5993 + 0,036 × Cu + 0,0144 × BaSO₄;

для первичных железомарганцевых руд:

γ = 2,57636 + 0,0318 × Fe + 0,0139 × Mn;

для выветрелых железомарганцевых руд:

γ = 2,41824 + 0,030 × Fe + 0,0211 × Mn;

для железных руд:

γ = 2,27237 + 0,0346 × Fe + 0,0332 × Mn.

Практическое отсутствие пористости во всех невыветрелых типах руд приводит к совпадению величин плотности и объемных масс в них.

В смешанных рудах состав рудных минералов практически не отличается от сульфидных руд.

Из минерального состава вмещающих пород сульфидных руд (кварц, кальцит, глины) в смешанных рудах выпадает кальцит. Учитывая одинаковую плотность всех трех главных нерудных минералов, делаем вывод об одинаковой плотности вмещающих пород сульфидных и смешанных руд. Разница в объемных массах тех и других руд определяется, таким образом, лишь пористостью смешанных руд. Применительно к аналогичным смешанным рудам Жайремских месторождений давно выведена зависимостью между их плотностью (d) и объемной массой (γ), в обезвоженном состоянии, выражающаяся формулой:

Практика работ Жайремского ГОКа с 1976 по 1987 годы, пользующегося этой формулой для вычисления объемных масс в недрах и взвешивающего каждую отгружаемую партию руды с учетом ее влажности, подтвердила правильность этой формулы. Поэтому формула распространена и на смешанные руды месторождения Ушкатын-I. Плотность смешанных руд вычисляется в каждом блоке по уравнению множественной регрессии сульфидных свинцово-цинковых руд (на базе вышеприведенных выводов о сходстве их минерального состава). Использование названной формулы по своему результату эквивалентно внесению поправки на 30 % пористости, что не противоречит определению пористости в пробах смешанных руд месторождения Ушкатын-I.

Тот же прием использован для вычисления объемных масс окисленных свинцово-цинковых руд.

После определения по описанным методикам главных подсчетных параметров (объемов блоков, их объемной массы и содержаний полезных компонентов) запасы металлов подсчитываются перемножением этих величин.