Понятие о поисках и разведках месторождений полезных ископаемых

Общие сведения

Понятие о поисках и разведках как о различных стадиях единого геологоразведочного процесса

Задачей поисков является отыскание месторождения полезного ископаемого. Однако не всякое обнаруженное месторождение пред­ставляет промышленный интерес, так как запасы полезного иско­паемого, его качество, горнотехнические условия эксплуатации не всегда удовлетворяют требованиям промышленности. Поэтому в за­дачи поисков наряду с обнаружением месторождения полезного ископаемого входит также решение вопроса, может ли обнаруженное месторождение представлять интерес для промышленности или же оно заведомо никакого промышленного значения не имеет.

Методика и техника проведения поисковых работ в большинстве случаев не может обеспечить совершенно достоверных представлений о промышленной ценности месторождения, поэтому окончательно этот вопрос решается в процессе разведки. Разведочные работы на месторождении полезного ископаемого производятся прежде всего с целью определения количества и качества заключенного в нем полезного ископаемого и получения сведений, необходимых для проектирования рудника.

Таким образом, по своим задачам, а также по методике и тех­нике проведения поисковые и разведочные работы отличаются друг от друга, но они являются различными стадиями единого геолого­разведочного процесса.

Задачи поисков и разведок в свете решений Коммунистической партии и Советского правительства

В перспективном плане развития народного хозяйства России большое внимание уделяется таким важнейшим отраслям тяжелой промышленности, как топливная и металлургическая, Производство всех видов топлива по сравнению с 1958 г. в 1980 г. возрастет примерно в 4 раза. Добычу газа за это время предусматривается увеличить в 14—15 раз, добычу угля — более чем в 2 раза (1 млрд. 200 млн. т в год), добычу нефти довести до 690—710 млн. т в год, производство стали — до 250 млн. т в год, производство це­мента — до 235 млн. т в год. Значительно возрастет выплавка цвет­ных и редких металлов. Производство минеральных удобрений по сравнению с 1958 г. возрастет в 9—10 раз. Значительно расширится производство алюминия. Эти задачи, поставленные Коммунисти­ческой партией и Советским правительством, потребует увеличения темпов поисковых и разведочных работ на соответствующие виды минерального сырья.

Поиски месторождений полезных ископаемых

Основные методы поисков

Геологическая съемка — это основной метод поисков. Имея геологическую карту, можно наметить на ней площади, в пределах которых возможно наличие месторождений тех или иных полезных ископаемых. Эти площади подвергаются более детальному изучению, в результате которого составляется геологическая карта более круп­ного масштаба! В процессе геологической съемки стремятся уста­новить, имеются ли в пределах намеченной площади месторождения или проявления полезных ископаемых. Для этого руководствуются различными признаками, известными из многолетней практики поисковых работ, указывающих на наличие или отсутствие место­рождений или проявлений тех или иных полезных ископаемых.

Таким образом, геологическая съемка является основным мето­дом поисков. Практически при проведении поисков обычно приме­няется одновременно несколько методов. Выбор их в каждом кон­кретном случае зависит от особенностей геологического строения и физико-географических условий местности. Наряду с геологической съемкой, которая в процессе поисков ведется во всех случаях, при­меняются и другие методы.

Обломочно-речной метод поисков заключается в детальном осмотре долин, рек, ручьев, оврагов с целью обнаружения обломков полез­ного ископаемого. Если обломки полезного ископаемого найдены — двигаются вверх по течению потока, прослеживая пути их переме­щения. По мере приближения к коренному выходу полезного иско­паемого количества обломков его становится больше, а степень окатанности меньше. Осматривая склоны долины, оврага, можно обнаружить коренные выходы полезного ископаемого, продукты разрушения которого попадают в реку, ручей или временный поток.

Валунно-ледниковый метод поисков применяется в районах, покрытых ледниковыми отложениями, образовавшимися в минувшую геологическую эпоху. Сущность этого метода заключается в том, что, обнаружив среди ледниковых отложений валуны полезного ископаемого, определяют путь движения ледника и отыскивают коренной выход полезного ископаемого, от которого были оторваны ледником обломки.

Шлиховой метод поисков основан на изучении мелкого обло­мочного материала, остающегося после промывки аллювия, делювия, элювия. Для этого пробу промывают в ковше или лотке, взмучивая и выплескивая с водой глинистые и легкие минеральные частицы. После промывки в ковше или лотке остаются наиболее тяжелые минеральные зерна. Этот тяжелый остаток называется шлихом. Обнаружение в шлихе рудных минералов служит указанием на возможность нахождения коренного месторождения. При большом содержании в шлихе ценных минералов рыхлые отложения, из которых отобран шлих, могут представлять собой самостоятельное месторождение. Такие месторождения называются россыпными (на­пример, россыпные месторождения золота, олова, вольфрама и др.). Точки отбора шлиха отмечают на карте и оконтуривагот площадь, в пределах которой шлих имеет промышленное содержание ценных минералов.

При шлиховом, так же как при обломочно-речном методе поисков, передвигаются против течения потока или вверх по склону, систе­матически изучая состав шлиха. Это производится для того, чтобы установить, с какого участка рудные минералы попадают в россыпь. Выше коренного выхода полезного ископаемого рудного минерала в шлихе уже не будет. Это дает возможность оконтурить участок вероятного расположения коренного выхода полезного ископаемого, а затем и обнаружить его.

При отборе шлиховых проб из элювия и делювия точки отбора проб обычно располагаются по сетке через определенные интервалы.

Металлометрический метод поисков заключается в массовом взятии проб из почвенного слоя, делювия, элювия и других рыхлых образований небольшой мощности, а также измененных коренных пород. Пробы отбираются по сетке через определенные расстояния друг от друга (10 X 20; 25 X 50; 50 X 100 м) в зависимости от детальности поисков. Пробы подвергаются соответствующим ана­лизам, при помощи которых определяется содержание в них инте­ресующих нас составных частей. Точки отбора проб наносят на карту. Это дает возможность оконтурить на карте, а следовательно, и на местности площади, в пределах которых содержание интересующих нас составных частей наибольшее. В пределах этих площадей воз­можно коренное месторождение того или иного полезного ископа­емого, скрытое под рыхлыми образованиями. Дальнейшее изучение площадей ведется при помощи горных выработок и буровых скважин.

Гидрохимический метод поисков основан на изучении проб воды, отобранных из источников, колодцев, скважин, поверхностных водотоков и болот. Пробы подвергаются химическому анализу. Точки отбора проб наносят на карту и оконтуривают площади с повышен­ным содержанием интересующих нас химических элементов. Это дает основание предположить наличие в пределах этих площадей того или иного полезного ископаемого.

Графические методы поисков месторождений полезных ископа­емых основаны на том, что физические свойства тел полезных иско­паемых обычно отличаются от физических свойств вмещающих по­род (среди которых залегает полезное ископаемое). Например, некоторые полезные ископаемые, по сравнению с вмещающими породами, подвергаются более интенсивному намагничиванию под влиянием магнитного поля Земли. Благодаря этому в окружающем рудное тело пространстве возникают положительные магнитные аномалии. Другие полезные ископаемые могут отличаться от вме­щающих пород более высокой электропроводностью или при окис­лении вызывать возникновение естественных электрических токов. В местах скопления полезных ископаемых, имеющих большой удельный вес, наблюдается увеличение ускорения силы тяжести. Там, где залегают породы, обладающие различными упругими свойствами, скорость прохождения сейсмических волн, возника­ющих при искусственных взрывах, изменяется в соответствии с упру­гими свойствами пород.

Таким образом, на участках где залегает полезное ископаемое, может наблюдаться отклонение тех или иных физических свойств от нормальных, присущих породам, слагающим данный район. Такие отклонения называются аномалиями (магнитные аномалии, аномалии силы тяжести и т. п.).

Измеряя при помощи специальных приборов магнитность, элек­тропроводность, ускорение силы тяжести, скорость прохождения упругих волн, радиоактивность и другие физические величины, выявляют аномалии, оконтуривают их на карте, а затем отыскивают и тела, вызывающие возникновение аномалий.

Геофизические методы имеют ряд преимуществ перед другими методами, так как позволяют обнаружить месторождения, залега­ющие на глубине и не имеющие поверхностных выходов. Однако в большинстве случаев данные, полученные при помощи геофизи­ческих методов поисков, требуют тесной увязки с другими ме­тодами.

Промышленная оценка месторождений полезных ископаемых при поисках

В задачу поисков входит не только обнаружение месторождений полезных ископаемых, но и промышленная оценка открытых место­рождений, так как не каждое месторождение представляет промыш­ленный интерес. Промышленными являются месторождения, которые разрабатывать экономически целесообразно.

Например, угольное месторождение будет представлять про­мышленный интерес только в случае, если в нем заключены доста­точно большие запасы углей, обеспечивающие работу шахты в те­чение амортизационного срока, если мощность угольных пластов не ниже минимальной промышленной мощности, качество углей удо­влетворяет требованиям промышленности, а горно-технические условия эксплуатации позволяют вести разработку месторождения без излишне высоких материальных затрат.

Промышленная оценка открытого месторождения полезного иско­паемого является весьма ответственным этапом поисковых работ, так как в случае положительного заключения о промышленной цен­ности месторождения оно подвергается дальнейшему изучению при помощи разведочных работ. Из этого следует, что правильная, квали­фицированная промышленная оценка открытого месторождения позво­ляет избежать бесполезных затрат материальных средств и времени.

Многолетний опыт поисковых и разведочных работ показывает, что для каждого полезного ископаемого характерно сравнительно небольшое число различных типов месторождений, причем одни из этих типов — промышленные, другие не представляют промыш­ленного интереса. На основании обобщения огромного материала, накопленного в результате геологического изучения месторождений полезных ископаемых, в настоящее время разработана классифика­ция промышленных типов месторождений различных полезных ископаемых. В классификации указаны особенности условий обра­зования, геологического строения и другие характерные черты, присущие различным промышленным типам месторождений тех или иных полезных ископаемых.

Сравнивая основные черты геологического строения и геологи­ческой истории района открытого месторождения с особенностями геологического строения и геологической истории, присущими промышленным типам месторождений, можно сделать вывод, имеет ли обнаруженное месторождение промышленный интерес.