Предмет поисков и разведки полезных ископаемых
Специфика поисков и разведки п.и.Б Комаровский (гео-сервер)
Дисциплина знакомит студентов с особенностями поисков и разведки месторождений полезных ископаемых на геологически закрытой территории Беларуси. Основные задачи курса — обучить поисковым критериям и признакам, рассмотреть эффективные методы поисков скрытых месторождений, ознакомить с принципами, методами и стадиями разведки важнейших полезных ископаемых в Республике Беларусь. Особое внимание в учебном курсе уделяется выработке навыков и знания самостоятельного поиска месторождения оценки его перспективности и подсчета запасов.
Программа:
Введение. Определение учения о поисках и разведки месторождений полезных ископаемых как науки и объекта ее изучения. Цели и задачи научной дисциплины, ее связь с другими геологическими науками.
Основные итоги и современное состояние геолого-разведочных работ. Специфика современного этапа работ. Структура поисков и разведки полезных ископаемых: геологоразведочные работы, научно-исследовательские работы. Приоритетные направления геологоразведочных работ и сопровождающих их научных исследований.
Основные принципы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. Виды полезных ископаемых: рудные, нерудные, горючие, жидкие и газообразные. Понятие о месторождении, рудопроявлении. Важнейшие критерии промышленнойценности минеральных скоплений.
Стадийность геологоразведочных работ. Региональное изучение. Геологосъемочные работы масштаба 1:50000 с общими поисками. Поисковые работы. Поисково-оценочные работы. Предварительная разведка. Детальная разведка. Доразведка месторождения и эксплуатационная разведка.
Классификация запасов полезных ископаемых. Подразделения запасов полезных ископаемых на разведанные (категории А, В и С1). И предварительно оцененные (категории С2). Прогнозные ресурсы — категории Р1, Р2 и Р3. Балансовые запасы полезных ископаемых. Промышленные кондиции.
Понятие о промышленном типе месторождения. Важнейшие промышленные типы нефтяных и газовых месторождений, угольных, месторождений ископаемых минеральных солей, формовочных песков, строительных материалов, пресных и минеральных подземных вод, железных руд и др.
Поисковые геологические критерии и признаки. Особенности поисковых геологических критериев. Основные поисковые критерии: климатические, стратиграфические, литологические, структурные, магматические, геохимические, геоморфологические, геофизические. Их значение и применение при поисках определенных залежей полезных ископаемых.
Прямые и косвенные поисковые геологические признаки. Ореолы рассеяния: первичные и вторичные. Открытые и скрытые ореолы рассеяния. Слепые и погребенные ореолы. Особенности первичных ореолов рудных тел, полей, осадочных и вулканогенно-осадочных месторождений. Основные генетические виды вторичных ореолов рассеяния: механические, литогеохимические, гидрогеохимические, газовые, биохимические. Важнейшие косвенные признаки рудоносности.
Методы геологоразведочных работ. Геохимические методы поисков. Особенности применения литохимического метода. Составление геохимических карт и профилей. Назначение и применение гидрохимического метода поисков. Гидрохимическое профилирование. Атмохимический метод. Радиометрические методы и их разновидности. Специфика биохимического метода поисков. Аэровизуальные методы.
Метод геологической съемки. Изучение геологических тел по принципу от общего к частному. Цель и задачи региональных геологосъемочных работ. Особенности съемки 1:50 000.
Поиски на основе изучения ореолов и потоков механического рассеяния. Валунно-ледниковый, обломочно-речной и шлиховой методы поисков. Составление шлиховых карт.
Геофизические методы поисков. Их роль в геологически закрытой территории Беларуси. Изучение пространственных изменений геомагнитного поля (магниторазведка). Магнитные свойства руд. Применение магниторазведки. Сущность гравиразведки. Изучение аномании силы тяжести. Плотность магматических, осадочных пород; факторы, определяющие плотность руд. Область применения гравиразведки. Электроразведка. Электромагнитные свойства горных пород и руд. Удельное электрическое сопротивление. Подразделение минералов по характеру электрической проводимости на три группы: проводники, полупроводники и диэлектрики. Факторы, влияющие на удельное сопротивление жидкостей. Характеристика основных типов горных пород по удельному сопротивлению. Методы сопротивлений: электропрофилирование, электрозондирование, метод естественного электрического поля.
Сейсморазведка. Изучение пространственного положения геологических границ. Методы отраженных и преломленных волн. Интерпретация сейсмогеологических разрезов, геологическая привязка сейсмических границ, выявление разрывных нарушений. Ядерно-геофизическая разведка: гамма-эманационная съемки.
Задачи, решаемые с помощью геофизических исследований скважин (ГИС). Основные методы ГИС: электрический каротаж, радиоактивный, магнитный, акустический. Метод кажущегося сопротивления. Метод потенциала скважины. Измерение естественной радиоактивности горных пород в разрезе скважины. Выделение пластов полезных ископаемых с помощью метода гамма-гамма-каротажа, нейтронного и нейтронного гамма-каротажа спектрометрического. Сущность магнитного каротажа. Расиление горных пород и руд по величине магнитной восприимчивости. Акустический каротаж. Применение рационального комплекса ГИС при поисках нефти, углей, месторождений руд и минерального сырья.
Поиски и разведка месторождений. Цель и задачи поисково-разведочных работ. Поиск и первоначальное изучение «слепых» и перекрытых дочетвертичными коренными породами залежей полезных ископаемых.
Поисково-оценочные работы. Структуры рудных полей: складчатые, межпластовые, диапировые складки, месторождения в ядре антиклиналей, разрывные структуры, трещинные структуры, кливатные микротрещиные структуры, контактовые структуры, трубчатые, структуры экзогенных месторождений. Способы определения глубины эрозионного среза месторождения.
Основные задачи, принципы, методы и стадии разведки. Морфологические черты рудных тел. Отличительные особенности разведки. Качество полезного ископаемого. Основные положения разведки: принцип последовательных приближений; принцип геологического прогноза и его проверки; полноты исследований; равной достоверности (равномерности); наименьших затрат средств и времени. Создание системы разрезов, опробование полезного ископаемого, оценочное сопоставление. Стадии разведки месторождений полезных ископаемых: предварительная разведка, детальная разведка и эксплуатационная разведка.
Прослеживание и оконтуривание месторождений. Правила ориентировки разведочных разрезов. Способы оконтуривания тела полезного ископаемого. Геологические приемы проведения внешнего контура. Формальные приемы проведения внешнего контура. Разведочные сети: квадратная, прямоугольная, ромбическая. Способы сгущения разведочной сети.
Технические средство разведки. Особенности горных разведочных выработок. Буровые разведочные скважины группы разведывательных систем: буровые системы, горные и горно-буровые. Геофизические работы. Цель и объекты опробования месторождений полезных ископаемых. Химическое, минералогическое, технологическое и техническое опробования. Требования к опробованию. Основные операции. Составляющие процесс опробования. Способы отбора проб: штуфной, точечный, бороздовый, шпуровой, задирковый, валовый. Отбор проб из буровых скважин.
Поиски и разведка месторождений различных морфогенетических типов. Особенности поисков и разведки пластовых, остаточных плащеобразных месторождений, магматических и постмагматических жильных, штокверковых и трубообразных месторождений, россыпей и месторождений с залежами прерывистого строения.
Особенности поисков и разведки месторождений нефти и газа. Характеристика Припятской нефтегазоносной области. Зоны нефтегазонакопления. Основные нефтеносные комплексы девонских отложений. Типы нефтеносных структур. Роль разломов в формировании зональных нефтеперспективных объектов. Ловушки как показатели зональных условий и их типы. Локальный прогноз. Методы прогнозирования коллекторов и флюидоупоров. Методы прогнозирования коллекторов и флюидоупоров. Методы подготовки объектов к глубокому бурению. Прямые поиски нефти. Поисково-разведочное бурение.
Специфика поисков и разведки месторождений твердых горючих ископаемых. Характеристика угленосности каменноугольных, юрских и кайнозойских отложений. Роль тектонического фактора в локализации угольных залежей. Использование литологических критериев при поисках углей. Особенности поисково-разведочных работ на бурые угли неогена в Брестской впадине, Припятском прогибе и на Полесской седловине. Поисковые работы на горючие сланцы. Распространение сланценосных отложений в Припятском прогибе. Геоструктурные, стратиграфические, палеогеографические и литологические поисковые критерии.
Методика поисков и разведки месторождений минеральных солей. Поисковые критерии и признаки каменной и калийной солей: геоструктурный, стратиграфический, палеогеографический, литологический, гидрохимический и др. Применение геофизических методов. Каротажные методы. Особенности методики поисков и разведки ископаемых месторождений солей.
Особенности поисково-разведочных работ при прогнозировании металлических полезных ископаемых. Металлогеническое районирование территории Беларуси. Выделение месторождений и рудопроявлений. Факторы влияющие на размещение месторождений: тектонический, метаморфогенное рудообразование, металлогеническая зональность, геодинамическое развитие. Геологогеофизические работы при выявлении Околовского месторождения железистых кварцитов и Новоселковского месторождения ильменит-магнетитовых руд.
Специфика поисков и разведки строительных материалов. Четвертичные отложения и связанные с ними пески, песчано-грвийные смеси, легкоплавкие, тугоплавкие и огнеупорные глины. Основные прогнозно-поисковые критерии, определяющие условия нахождения месторождений. Прогнозно-поисковое значение гляциодинамического фактора. Геофизические работы. Поисково-разведочное бурение.
Методика подсчета запасов полезных ископаемых. Способ разрезов. Достоинства и недостатки способа блоков. Применение способа среднего арифметического. Способ геологических блоков и способ эксплуатационных блоков. Подсчет естественных запасов подземных вод.
Источник
Предмет, метод и конечная цель учения о поисках и разведке ПИ.
Предметом учения о поисках и разведке (объектом исследования) являются промышленные типы месторождений полезных ископае-мых. К промышленным месторождениям относятся такие природные скопления полезного ископаемого, которые технически возможно и экономически целесообразно разрабатывать на данном уровне развития производительных сил. В отличие от них непромышленными месторождениями называются минеральные природные образования, ко-торые не могут эффективно эксплуатироваться на данном техническом уровне. Непромышленные месторождения не следует смешивать с резервными, тоже промышленно-ценными месторождениями, но которые нецелесообразно разрабатывать в данное время. Минеральные образования, не имеющие промышленного значения или еще не изученные и не оцененные, называются рудопроявлениями; углепроявлениями, нефтепроявлениями и т.п.
Методом учения о поисках и разведке месторождений полезных ископаемых является оценка в широком смысле слова. Для выяснения условий нахождения промышленного месторождения подвергается оценке его природная геологическая обстановка, определяемая литолого-структурными, минералого-геохимическими и геофизическими особенностями. Для выяснения путей и способов наиболее эффективного выявления промышленных месторождений оцениваются соотношения геологических, технических и экономических данных. На основании геологической прогнозной оценки объекта исследования, оценки возможностей применения некоторых технических средств и экономики геологоразведочных работ осуществляются на практике поиски и разведка месторождений полезных ископаемых.
Всякая оценка объекта (геологического региона, рудоносной структуры, месторождения, тела полезного ископаемого) или отдельных его элементов осуществляется на основании двоякого рода данных: 1) непосредственных наблюдений, измерений и определений геологических, минералогических, геохимических и геофизических показателей; 2) представлений и предположений, вытекающих из аналогий о геологическом строении и формах объекта, о вещественном составе и особенностях распределения минеральных комплексов и химических элементов в однотипных природных образованиях. Поэтому в практике геологоразведочных работ наряду с непосредственным познанием объекта большое значение имеет метод аналогии. Этот метод как средство познания природных геологических явлений преобладает в ранний период поисков и разведки всякого месторождения, он менее значителен при детальном изучении и эксплуатации месторождения, но тем не менее присущ всем звеньям геологоразведочного процесса.
Конечная цель учения о поисках и разведке заключается в том, чтобы вооружить специалиста знаниями и умением, необходимыми для установления промышленного типа найденного месторождения, выбора рационального способа его изучения и определения его промышленного значения.
Основы экономики минерального сырья.
Прогресс поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, имеющий сам по себе беспредельные возможности, регулируется и в некоторых случаях ограничивается экономикой страны. Наука об экономическом значении минерального сырья в связи с его выявлением, промышленным освоением и использованием называется экономикой минерального сырья . Предметом этой науки является минерально-сырьевая база страны в сопоставлении с мировой минерально-сырьевой базой. Она изучает, с одной стороны, потребности в минеральном сырье различных отраслей народного хозяйства и уровни развития горной и перерабатывающей промышленности, а с другой — возможности удовлетворения потребностей выявляемыми запасами полезных ископаемых.
Важнейшей особенностью минеральных ресурсов как объекта научного экономического исследования является их неповторимость, так как природные образования (месторождения полезных ископаемых) не возобновляются — минерально-сырьевая база с течением времени истощается. В наше время из недр извлекается около 150 видов полезных ископаемых. Добытое полезное ископаемое представляет собой минеральное сырье.
Чтобы получить необходимое минеральное сырье, вкладываются большие средства в горную промышленность и на геологоразведочные работы, подготавливающие минерально-сырьевую базу для промышленного освоения. Затраты на поиски и разведку месторождений полезных ископаемых бывают велики относительно затрат на добычу минерального сырья.
Таким образом, разведанные запасы полезных ископаемых, еще не добытые из недр, уже заключают в себе большее или меньшее количество общественно необходимого труда и, следовательно, обладают, наряду со своей абсолютной природной ценностью, некоторой трудовой стоимостью. Ввиду этого ещё в Советском Союзе установлен порядок возмещения затрат на разведку в форме условных величин платы за погашенные запасы полезных ископаемых, представляющие собой суммы добытого и потерянного в недрах полезного ископаемого на каждом объекте. В современной России существуют платежи за пользование недрами: разовые при получении лицензии на недропользование и регулярные.
При выполнении экономических расчетов по минерально-сырьевой базе страны большое значение имеет уровень цен на минеральное сырье, установившийся в мире в тот или другой период . Если цены на мировом рынке выше себестоимости добычи минерального сырья в стране, то его, безусловно, целесообразно добывать своими силами. В тех же случаях, когда минеральное сырье продается значительно дешевле, чем стоит его разыскать, разведать и добыть в своей стране, не исключена возможность импорта такого дешевого сырья в обмен на товары фабрично-заводского производства.
Оценка всякого месторождения полезного ископаемого зависит от уровня мировых цен на минеральное сырье, от качества полезного ископаемого и возможной его добычи и переработки. Выбор способа разработки месторождения определяется экономическими соображениями: во многих случаях открытый способ разработки (карьеры, разрезы) является более дешевым в сравнении с подземными разработками (шахты); ряд месторождений, непригодных для разработки традиционными способами, может эффективно эксплуатироваться так называемыми геотехнологическими методами в коренном их залегании —гидравлическим, выщелачиванием, выплавкой и т.п.
Принципы поисковых и разведочных работ. Принцип последовательных приближений.
Принцип последовательных приближений заключается в последовательном изучении объектов по стадиям, на которые делится геологоразведочный процесс. Такое изучение месторождения диктуется тем, что получить сразу все необходимые сведения о месторождении с достаточной достоверностью практически невозможно, особенно по крупным и сложным месторождениям. Поэтому в силу естественной необходимости разведка разделяется на стадии, в каждую из которых месторождение или его части изучаются с различной все возрастающей детальностью.
С 1984 г. в СССР было установлено подразделение геологоразведочного процесса на следующие стадии.
1. Региональное геологическое изучение территории СССР.
2. Геологосъемочные работы масштаба 1:50 000 (1:25 000) с общими поисками.
3. Поисковые работы.
4. Поисково-оценочные работы.
5. Предварительная разведка.
6. Детальная разведка.
7. Доразведка месторождения.
8. Эксплуатационная разведка.
3 февраля 1998 г. распоряжением № 16-Р Министерства природных ресурсов Российской Федерации утверждено новое временное положение о порядке проведения геологоразведочных работ по этапам и стадиям на твердые полезные ископаемые, которое действует по настоящее время. В зависимости от целей процесс геологического изучения недр подразделяется на 3 этапа и 5 стадий:
Все первичные геологические документы должны иметь единую легенду, одинаковый или кратный масштаб, четкую рисовку основных контактов горных пород, контуров рудных тел и разрывных нарушений, нумерацию по определенной системе.
68. Геолого-экономическая оценка месторождений, выявленных в процессе поисков.
По результатам поисковых работ должна быть сделана оценка месторождения в отношении его геологических особенностей, благоприятствующих или затрудняющих разработку и переработку полезного ископаемого, для чего выясняются в первом приближении условия залегания и качество полезного ископаемого. Необходимо также учесть ориентировочно и возможный масштаб месторождения, и экономику района, чтобы подойти к выяснению некоторых элементов экономической оценки месторождения.
Основной задачей геолога в поисково-оценочную стадию является определение промышленного типа месторождения. Определив промышленный тип месторождения, разведчик получает средство для решения последующих задач исследования — заложения поисково-разведочных выработок, применения методик изучения качества полезного ископаемого и др. Установление промышленного типа выявленного месторождения в комплексе с накопленными данными по его геологическому строению дает основание для приблизительного определения размеров месторождения, проведения его общего контура и в итоге для геолого-экономической его оценки. Следует, однако, иметь в виду, что большая часть характеристик, полученных при поисковых работах, является не более как обоснованным предположением. Технологические свойства полезного ископаемого на этой стадии оцениваются по аналогии с хорошо изученными ранее подобными месторождениями. Материалы, получаемые в результате поисковых работ, позволяют сделать несколько предположений о формах месторождения, о запасах и качестве полезного ископаемого. Эти различные предположения могут служить отправными пунктами для различных вариантов геолого-экономической оценки выявленного месторождения.
Несмотря на недостаточность данных в стадию поисков для надежной оценки месторождения, опыт показывает, что эти работы дают возможность отбраковать значительную часть явно непромышленных минеральных скоплений и обосновать целесообразность разведки перспективных объектов.
Итак, основные требования к результатам поисково-оценочных работ заключаются в следующем:
а) на основе тщательного изучения поверхности и единичных разведочных пересечений на глубине должен быть определен промышленный тип месторождения;
б) по данным геологических, геохимических и геофизических исследований должен быть установлен ориентировочно контур месторождения в плане и дан геологически обоснованный прогноз распространения полезного ископаемого на глубине;
в) в геологически обоснованном контуре месторождения или его наиболее изученной части подсчитываются запасы категории С2;
г) на части месторождения, слабо изученной, но перспективной в отношении распространения полезного ископаемого, определяются прогнозные ресурсы полезного ископаемого, не привязанные к определенному подсчетному контуру.
Требования к результатам поисков на нефть и газ более высокие, чем для твердых полезных ископаемых. Кроме запасов категории С2 и прогнозных ресурсов, в итоге поисковых работ должны быть подсчитаны запасы нефти по категории C1. Это требование дает основание для более надежной оценки промышленного значения выявленного нефтяного месторождения.
Предмет, метод и конечная цель учения о поисках и разведке ПИ.
Предметом учения о поисках и разведке (объектом исследования) являются промышленные типы месторождений полезных ископае-мых. К промышленным месторождениям относятся такие природные скопления полезного ископаемого, которые технически возможно и экономически целесообразно разрабатывать на данном уровне развития производительных сил. В отличие от них непромышленными месторождениями называются минеральные природные образования, ко-торые не могут эффективно эксплуатироваться на данном техническом уровне. Непромышленные месторождения не следует смешивать с резервными, тоже промышленно-ценными месторождениями, но которые нецелесообразно разрабатывать в данное время. Минеральные образования, не имеющие промышленного значения или еще не изученные и не оцененные, называются рудопроявлениями; углепроявлениями, нефтепроявлениями и т.п.
Методом учения о поисках и разведке месторождений полезных ископаемых является оценка в широком смысле слова. Для выяснения условий нахождения промышленного месторождения подвергается оценке его природная геологическая обстановка, определяемая литолого-структурными, минералого-геохимическими и геофизическими особенностями. Для выяснения путей и способов наиболее эффективного выявления промышленных месторождений оцениваются соотношения геологических, технических и экономических данных. На основании геологической прогнозной оценки объекта исследования, оценки возможностей применения некоторых технических средств и экономики геологоразведочных работ осуществляются на практике поиски и разведка месторождений полезных ископаемых.
Всякая оценка объекта (геологического региона, рудоносной структуры, месторождения, тела полезного ископаемого) или отдельных его элементов осуществляется на основании двоякого рода данных: 1) непосредственных наблюдений, измерений и определений геологических, минералогических, геохимических и геофизических показателей; 2) представлений и предположений, вытекающих из аналогий о геологическом строении и формах объекта, о вещественном составе и особенностях распределения минеральных комплексов и химических элементов в однотипных природных образованиях. Поэтому в практике геологоразведочных работ наряду с непосредственным познанием объекта большое значение имеет метод аналогии. Этот метод как средство познания природных геологических явлений преобладает в ранний период поисков и разведки всякого месторождения, он менее значителен при детальном изучении и эксплуатации месторождения, но тем не менее присущ всем звеньям геологоразведочного процесса.
Конечная цель учения о поисках и разведке заключается в том, чтобы вооружить специалиста знаниями и умением, необходимыми для установления промышленного типа найденного месторождения, выбора рационального способа его изучения и определения его промышленного значения.
Источник