Поисковые работы нацелены на выявление признаков месторождений. При обнаружении выходов минерала на дневную поверхность проводится детальная разведка местности для установления размеров и ценности месторождения. В случаев положительных результатов и благоприятных маркетинговых, транспортных и других условий можно говорить месторождения к активной эксплуатации.

Индивидуальный поиск. наиболее легко распознаваемые и доступные месторождения давным давно открыты. В дополнение к традиционным инструментам геолога- поисковика – кайлу и лотку для промывки проб – в современных условиях необходимы счетчик Гейгера или сцинтиллятор, если ведется поиск радиоактивных минералов, приборы ультрафиолетового излучения при поиске флюоресцирующих минералов, бериллометр (прибор, обнаруживающий бериллий с помощью облучения пород радиоактивными изотопами) при разведке бериллиевых руд.

Разведывательные бригады. Современные горнодобывающие компании для поиска минерального сырья нанимают разведывательные бригады, оснащенные полно-приводными автомобилями и транспортными средствами на гусеничном ходу, малой авиацией и вертолетам, а также геофизическими приборами, химическими и микрохимическими лабораториями, портативными буровыми станками. Итогда для бороздового опробования исследуемых зон и получения представительных образцов разведывательные партии применяют землеройную технику.

Территории, перспективные для разведки. С каждым годом проблема выбора участка для проведения разведочных работ с вероятностью успеха выше средней усложняется. не последнюю роль в этом играет элемент случайности. Месторождения были обнаружены в непосредственной близости от старых действующих рудников. Объектами исследований стали также морская вода и дно океана.

Геофизические исследования. При разведки рудных участков применяются чувствительные приборы, регистрирующие изменения гравитационного и магнитного полей, электропроводности и других физических свойствах горных пород земной коры. Геофизическое оборудование (магнитометры для поиска магнитных руд и гравиметры для выявления различий в плотности горных пород) может быть портативным или устанавливаться на автомобилях и самолетах. Применение авиационных бортовых геофизических устройств значительно ускорило процесс разведки и повысило ее эффективность.

Микрохимические, геоботанические и биогеохимические методы. Микрохимический анализ относительно малых количеств вещества в большом числе проб используется для обнаружения металлов, присутствующих в незначительных количествах. Обобщение результатов таких количественных исследований позволяет в дальнейшем выявлять скопления полезных ископаемых геофизическими методами.

Методы геоботанической индикации, основанные на воздействии определенных минералов на различные растения, были разрабатаны в начале 1940-х годов. Наиболее широко они использовались в СССР, где с 1955 стали обычными в работе разведочных партий. Растения, растущие на грунтах повышенной минерализации, отличаются аномалиями окраски, формы и роста. Для выявления площадей, в пределах которых растения- индикаторы реагирует на присутствие определенных минералов, совместно применяются аэрофотосъемка и наземный контроль. «Универсальными» индикаторами называются растения, которые всегда реагируют на присуствие данного элемента, а «локальными»- такие, которые действуют лишь в пределах ограниченного района. В биоиндикации важным признаком является аномалии морфологии растений, а также их фенологических циклов. Присутствия в почве алюминия ведет к укорачиванию корней, увяданию и пятнистости листьев, а никеля- к появлению белых мертвых пятен на листьях.

Биогеохимический анализ растений особенно полезен, когда зоны оруденения расположены глубоко. Образцы растений (трав, кустарников, деревьев) обычно исследуются колориметрическим или спектрографическим методам для определения микродоз различных элементов и выявления отклонений от нормы их содержания. Выбор растений для химических анализов определяется глубиной и мощностью их корневой системы, возрастом, высотой и «коэффициентом аккумуляции», показывающим, насколько больше минерал абсорбируется растениями, растущими в пределах ареала рудного тела, по сравнению с теми, которые растут в иных почвенно-грунтовых условиях.

Трассирование потоков рассеяния. Потоками рассеяния называют отторженные обломки и компоненты полезного ископаемого, вынесенные эрозионными процессами из месторождения. Когда находят такие полезные, компоненты, то прослеживают их путь вплоть до самого месторождения. Наиболее успешно этот метод применяется в аридных районах. Однако это чрезвычайно трудно выполнить в тропиках, где пышная растительность и мощный растительный покров надежно маскируют исходную залежь. Иногда там, где эрозия полностью разрушила зону оруденения, единственное, что остается от месторождения, это поток рассеяния полезных компонентов.

  Выбор методики исследований часто определяется формой и условиями залегания рудного тела. Если рудная залежь представлена пологозалегающим пластом, то для ее разведки используют сеть вертикальных скважин. Аналогичным образом изучают массивные месторождения вкрапленных руд. Если залежь крутопадающая, то для оконтуривания месторождения на глубине бурят наклонные скважины. Трубо- или чечевицеобразные рудные зоны в жилах требуется еще боле тщательного выбора расположения буровых скважин. Обычно глубокозалегающие месторождения полезных ископаемых не поддаются изучению простыми методами, а требуют подробных и сложных исследований.

Сначала проводятся исследования земной поверхности, на которой можно обнаружить поисковые признаки скрытых в недрах рудных тел. Зоны красной горной породы или грунта («железные шляпы») связаны с окислением железосодержащих минералов и часто оказываются признаком руд железа, золота, свинца, цинка и бокситов. на присутствие марганца указывают черные или коричневые пятна (т.н. «пустынный загар»). Светло- желтая окраска может свидетельствовать о присутствии урана, зеленая или голубая- меди, бледно- зеленая- никеля или мышьяка. Легко распознаются черные выветрившиеся обнажения угля.

В результате выветривания рудовмещающих пород ряд минералов в них может растворятся, оставляя небольшие полости или «ядра» (породы, заполняющие внутренние полости), сохраняющие форму выщелоченного минерала. Эти породы с ячеистой структурой служат индикаторами нижележащих рудных зон. Кроме того, благоприятными поисковыми признаками являются зоны сильно измененных коренных пород или разрывов, где в результате смещения земной коры образовались положительные или разрывов, где в результате смещения земной коры образовались положительные и отрицательные формы рельефа.     

Тема 7.2

 Исследования и оценка ресурсов полезных ископаемых.

     Перспектива получения прибыли в результате добычи полезных ископаемых оценивается, как правило, заранее. оценка ресурсов какого- либо месторождения (в пределах площади, региона, станы) в соответствии с общим планом включает несколько последовательных этапов: начальный (составление геологических, тектонических, металлогенических карт, сбор фондовых материалов), промежуточный (бурение, геофизические исследования, опробование, анализ проб и проч.) и заключительный (подсчет ресурсов и запасов математическими методами, оценка экономических, горно-геологических и прочих условий месторождения в пределах площади, региона, страны и т.д.).

     В зависимости от степени изученности суммарное количество полезного ископаемого делится на категории в соответствии с классификацией, принятой в данной стране. известно несколько классификаций, из которых наиболее употребительными являются американские, российская, а также международная классификация ООН. Американские классификации, разработанные горным бюро и Геологической службой США, приняты также в Канаде, Германии и некоторых других странах.

     Следует заметить, что термин «ресурсов» (resouces) может иметь дворянское заключение: суммарное количество полезного ископаемого всех категорий и количество подземного ископаемого наименее изученных категорий (тогда наиболее детально изученные категории называются запасами).

     Одна из американские классификаций включает измененные (measured) и исчисленные (indicated) запасы. Их сумма называется доказанными (demonstrated) запасами, и они подсчитываются с точностью не менее 20%. на основе этой категории запасов проводится проектирование добывающих, обогатительных и других предприятий и рассчитывается степень риска разработки месторождения. Полезное ископаемое, залегающее часто на не доступных для непосредственного обследования глубинах, количество и качество которого определены косвенным путем, т.е. на основе геологических предпосылок и теоретических построений, выделяется в категорию предполагаемых (inferred) ресурсов.

     В России и странах СНГ принята другая классификация ресурсов. По степени изученности они подразделяются на разведанные (категории А, В и С1) и предварительно оцененные (категория С2) запас. Выделяют также прогнозные ресурсы (категории Р1, Р2 и Р3). По хозяйственному значению запасы делится на балансовые и забалансовые.

     Количество полезного ископаемого должно быть определено весьма тщательно, с учетом потерь, связанных с применяемыми системами разработки, засорением руды в процессе добычи пустыми породами, технологией обогащения руды и металлургической переработкой, производственных затрат и капитальных вложений. На основе этих расчетов прогнозирует объем товарного сырья.

     Если месторождение уже отрабатывалось раньше, то исследуют пробы, отобранные из странных горных выработок, анализируют имеющуюся производственную документацию, карты и т.д. Иногда дополнительно проводят буренные для поиска новых рудных тел. На ранних стадиях изучения старых рудников устанавливают причину прекращения их эксплуатации, так как вполне возможно, что применения новых технологий разработки месторождений и переработки руды может превратить их в прибыльные предприятия.    

         Контрольные вопросы.

1. Методы поиска и разведки месторождений полезных ископаемых.

2. Оценка ресурсов полезных ископаемых.

Раздел 8. Гидрогеология.