Поиски, разведка и геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых

скачать книгу бесплатно

Поиски, разведка и геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых
Галина Алексеевна Пономарева

Валентин Петрович Лощинин

В учебном пособии представлены задачи и упражнения по поискам, разведке и геолого-экономической оценке месторождений, методика составления курсового проекта и образец выполнения курсового задания.

Лощинин В. П., Пономарева Г. А.

Поиски, разведка и геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых

Введение

Настоящее пособие представляет собой сборник наиболее представительных практических задач и упражнений по дисциплине «Разведка и геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых» и предназначено для студентов, обучающихся по программам высшего профессионального образования по специальности 130101.65 – Прикладная геология.

Представляемое пособие составлено с учетом Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 130101.65 «Прикладная геология», утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от "17" января 2011 г. № 62 и в соответствии с рабочей программой дисциплины «Разведка и геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых».

Целью практических занятий является закрепление теоретических знаний по поискам, разведке и геолого-экономической оценке месторождений полезных ископаемых для решения с их помощью практических вопросов. В процессе практических занятий студенты приобретают необходимые навыки в постановке разведочных работ на выявленных промышленных объектах: устанавливают геометрические формы рудных тел, составляют погоризонтные планы на различных гипсометрических уровнях опробования месторождений, осваивают систему документации горных выработок, производят подсчет запасов и геолого-экономическую оценку участков, подготовленных к эксплуатации, выполняют написание проектов и отчетов, приближенных к производственным заданиям.

В предлагаемом пособии реализованы новые подходы к преподаванию дисциплины «Разведка и геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых». Предложено выполнение конкретных заданий на постановку геологоразведочных работ (ГРР), в дальнейшем рассмотрены примеры их реализации в учебном процессе, поэтапная последовательность проведения работ на прогнозируемой площади, что отличает данное пособие от существующих на настоящее время учебников.

Авторы полагают, что такие подходы будут способствовать расширению и углублению знаний по данной дисциплине, а также нацеливать студентов на решение вопросов практики.

Все разделы пособия написаны по единому плану, включающему описание определенных месторождений в объеме достаточном для понимания, их минералогическую характеристику, особенности проведения геологоразведочных работ, методику проведения практического занятия, исходные данные для проведения работы, методику и последовательность проведения работы, контрольные вопросы.

Список литературы охватывает только основные фундаментальные и обобщающие работы, опубликованные в последние годы, материалы производственных практик, геологического фонда, учебники и учебнометодические работы. Рисунки, фотографии и другие графические материалы взяты из источников, приведенных в списке литературы или являются авторскими.

Введение, разделы 3, 5, 6 написаны доцентом В.П. Лощининым, разделы 1, 2, 4, 7 написаны заведующим лабораторией физических методов исследования геологических объектов, доцентом кафедры Г.А. Пономаревой.

Авторы выражают благодарность исполнительному директору ООО КНИиВЦ «Геоэкология», доктору геолого-минералогических наук В.Г. Гацкову и кандидату геолого-минералогических наук, доценту В.Б. Черняхову за обстоятельное рецензирование рукописи.

Для студентов геологических специальностей, геологов, минералогов, технологов и работников геологоразведочных организаций.

    Авторы

1 Краткие сведения о поисках и разведке месторождений полезных ископаемых

Геологическое прогнозирование – это обоснование ожидаемого проявления геологических тел в пределах изученной или неизученной территории на основе анализа геохимических, минералого-геохимических и геофизических данных. Информационную базу геологического прогнозирования образуют известные природные объекты, а научную – познанные закономерности формирования и размещения месторождений полезных ископаемых. Конечной продукцией геологического прогнозирования являются прогнозные ресурсы – составная часть минерально-сырьевой базы страны [ 3].

Поиски – это процесс выявления и перспективной оценки территорий на определенные промышленные типы месторождений полезных ископаемых, заслуживающих при положительных результатах постановки геологоразведочных работ. Задачей поисков является:

1) локализация геологического прогноза и подтверждение его открытием проявлений полезных ископаемых;

2) разработка комплекса методов наиболее эффективного выявления промышленно-значимых рудных скоплений и их предварительной геологоэкономической оценки.

Методика геологического прогнозирования и поисков зиждется на совокупности геологических критериев и признаков прямо или косвенно указывающих на присутствие промышленных рудных проявлений.

Под поисковыми критериями понимаются геологические факторы (т.е. движущие силы рудообразующих процессов), определяющие условия нахождения месторождений полезных ископаемых в земной коре [1,3]. Выделяются такие поисковые критерии как: стратиграфические, литологофациальные, магматические, структурно-тектонические, формационные, геохимические, геоморфологические и т.д.

К поисковым признакам относятся (по В.М. Крейтеру) геологические и иные факты, прямо или косвенно указывающие на возможность обнаружения в конкретном месте проявлений полезных ископаемых. Признаки бывают прямые и косвенные.

К числу прямых признаков принято относить:

1) рудные выходы;

2) ореолы рассеяния рудного вещества;

3) следы старых выработок;

4) иногда геофизические аномалии.

Перечень косвенных поисковых признаков более широкий и включает в себя:

1) пункты (поля) развития рудоносных метасоматитов;

2) геохимические аномалии (часть их может быть прямым признаками);

3) сопутствующие оруденению минералы и элементы индикаторы;

4) геофизические аномалии и др. [3].

Проведение поисковых работ предусматривает сбор и обобщение геологической информации, отражающей потенциальную рудоносность оцениваемой территории. Главным принципом, положенным в основу поисковых работ, является выявление и оценка характера аномалий, которые создаются полезными ископаемыми или структурами их вмещающими (В.В. Аристов. 1984).

Применение различных методов поисков может осуществляться на поверхности Земли, в пределах акваторий морей и океанов, в воздушном пространстве и космосе (дистанционные методы).

Среди рассматриваемых методов остановимся на наземных геологических исследованиях. Они включают:

1) геологические методы (геологическая съемка и поисковые работы);

2) минералогические методы (выявление и оценка выходов полезных ископаемых). Они базируются на изучении и оценке ореолов рассеяния минералов в рыхлых отложениях, включающие такие методы как валунноледниковый, обломочно-речной и шлиховой;

3) минералогические методы выявления и оценки ореолов в коренных породах на основе минералогического картирования с отбором протолочных и шлиховых проб;

4) геохимические методы, охватывающие литохимические, гидрогеохимические, биохимические и атмохимические исследования;

4) геофизические;

5) горно-буровые методы [3].

Заключительным этапом, определяющим значимость месторождения является его разведка.

Разведка – комплекс геологических работ, проводимых с целью определения геолого-промышленных параметров, всесторонне характеризующих объект и необходимых для его промышленной оценки, проектирования и строительства горнорудного предприятия [1].

Методами разведки месторождений являются разведочные разрезы, опробование и оценочные сопоставления.

С помощью геологических разрезов выясняются формы тел полезного ископаемого, их размеры, на основе которых решается главная задача – определение количества полезного ископаемого. В зависимости от условий залегания и морфологии тел полезных ископаемых разрезы могут быть вертикальными, горизонтальными и комбинированными.

Другая задача разведочных работ – определение качества полезного ископаемого – решается методом опробования. Под опробованием понимается весь комплекс работ, связанных с определением качества полезного ископаемого, независимо от того, каким способом отбираются и обрабатываются пробы или как определяется качество руды. Различного рода физические, химические, технологические, минералогические, петрографические и другие анализы и испытания дают возможность исследовать материал пробы для определения качественных показателей полезного ископаемого [1,4, 13].

Особое место занимает геолого-экономическая оценка месторождений. Она решается методом оценочных сопоставлений, которые сопутствует процессу разведочных работ. Каждый новый материал, получаемый от проходки горных выработок, подвергается оценке – сравнению с данными ранее пройденных выработок и с требованиями к качеству минерального сырья. А данные по всему месторождению сравниваются с данными по другим месторождениям, разведанным или эксплуатируемым. На основе таких сопоставлений решается вопрос о промышленной значимости месторождения.

По своим особенностям выделяются четыре стадии разведки: предварительная, детальная, эксплуатационная и доразведка месторождений [6, 8, 14].

Разведка предварительная – первая стадия разведочных работ, имеющая целью определение промышленной значимости всего месторождения или его части. Кроме установления общих параметров месторождения (его масштаба), в эту стадию устанавливаются его форма и размер основных тел полезных ископаемых, вещественный состав, технологические свойства, природные типы, условия разработки и т.д. По результатам предварительной разведки производится подсчет запасов и составляется технико-экономический доклад (ТЭД), содержащий промышленную оценку месторождения. Содержание ТЭДа определяет частные задачи предварительной разведки и позволяет судить о целесообразности проведения детальной разведки.

Разведка детальная – вторая стадия разведочных работ, проводимая только на явно промышленных месторождениях или на отдельных их участках, намеченных к освоению в ближайшие годы, По масштабам детальной разведки производится промышленная оценка месторождения, составляется технический проект и ведется строительство горнорудного предприятия (горный, обогатительный, а иногда и передельный цеха) [4, 8]. Детальная разведка с необходимой полнотой с необходимой полнотой и точностью должна установить контуры тел полезного ископаемого, их внутреннее строение и условия залегания, вещественный состав и пространственное размещение природных типов и промышленных сортов полезного ископаемого, их запасы по высшим категориям, технологические свойства и горнотехнические условия эксплуатации.

Разведка эксплуатационная – третья стадия разведочных работ, лишь немного опережающая начало добычи полезного ископаемого и продолжающаяся в течение всего периода эксплуатации месторождения. Основная задача эксплуатационной разведки – получение надежных материалов для обеспечения планирования и регулирования эксплуатационных работ. Здесь уточняются формы и внутреннее строение тел полезных ископаемых, их состав и технологические свойства. С высокой точностью устанавливаются пространственное размещение промышленных сортов полезного ископаемого в пределах эксплуатационных участков и уточняются горнотехнические и гидрогеологические условия эксплуатации, ведется оперативный учет движения запасов.