Контрольная работа по "Геологии"

Поиски месторождений полезных ископаемых проводятся в 3 последовательные стадии: 
 
1) Общие поиски проводятся совместно с геолого-съемочными работами масштаба 1:50000 и 1:25000; 
 
2) Поисковые работы; 
 
3) Поисково-оценочные работы. 
 
Поиски месторождений полезных ископаемых осуществляются на основе ранее составленных геологических карт и сопровождаются специальными геологическими, геофизическими и геохимическими съемками. Повышению качества и достоверности геологической основы поисков способствует использование дистанционных космо- и аэрогеологических методов. Для прогнозирования площадей, перспективных для выявления конкретных видов и комплексов месторождений полезных ископаемых используется совокупность благоприятных геологических поисковых предпосылок и процессов. 
 
По результатам поисков месторождений полезных ископаемых в границах провинций, бассейнов, рудных полей и месторождений проводится комплексная оценка результатов по категориям p₁, p₂, p₃. 
 
 
^ Поисковые геологические критерии (предпосылки и признаки) 
 
 
Поисковые геологические предпосылки – такие геологические условия, которые прямо или косвенно указывают на возможность обнаружения в той или иной обстановке различных полезных ископаемых. 
 
Поисковые критерии позволяют оценить возможность обнаружения полезных ископаемых на определенных площадях, отражают связь полезных ископаемых с геологическим структурами, рельефом, климатом, возрастом геологических образований, составом горных пород, аномальными полями различного типа. Выделяются: климатические, стратиграфические, фациально-литологические, структурные, магматогенные, геохимические, геоморфологические, геофизические поисковые предпосылки. По масштабу критерии делятся на планетарные, региональные, локальные. По совокупности поисковых критериев осуществляется прогноз перспективных зон, площадей, участков, выделенных для проведения геолого-разведочных работ, соответствующий стадии и масштаба. 
 
Поисковые признаки – минералогические, геохимические, геофизические факторы, прямо или косвенно указывающие на наличие полезных ископаемых в пределах определенных площадей и участков. Геологические критерии и признаки нередко переходят одна в другую. Часто критерии в некоторых районах становятся признаками.

Метод геологической съемки 
 
 
Геологические карты служат основой для проведения поисков различными методами. Кроме того, сама геологическая съемка имеет самостоятельное значение как один из методов поиска. Только путем анализа геологических карт района выявляются геологические закономерности, контролирующие размещение полезных ископаемых. Выявление поисковых признаков и предпосылок, позволяет определить степень перспективности исследуемой территории, выделить участки для проведения поисков. 
 
Геологическая карта является также основой для постановки других методов поисков, так как знание геологического строения изучаемой территории, наряду с другими факторами, позволяет правильно выбрать методы поисков, определить масштаб поисков, направление поисковых линий, густоту точек наблюдений и правильно интерпретировать фактический материал, получаемый в результате работы. 
 
Сведения о геологическом строении исследуемой площади, в комплексе с другими материалами, собранными при описках, позволяют произвести обоснованную геологическую оценку перспектив выявленного объекта и дать прогноз о его возможном промышленном значении. 
 
Масштабы геологических съемок, проводимых с целью поиска, зависят от сложности геологического строения и от поставленных задач. 
 
Геологические карты масштаба от 1:100000 до 1:1000000 называются региональными. Они имеют общегосударственное значение и по содержанию своему являются комплексными. На них должны быть отражены все необходимые данные, имеющие отношение к геологическим предпосылкам поисков и к поисковым признакам. 
 
Карты масштабов 1:50000 и 1:25000 также должны быть комплексными, но они всегда имеют определенную направленность в зависимости от ведущего полезного ископаемого района, для которого они являются основными поисковыми геологическими картами.  
 
Более крупномасштабные геологические съемки проводятся в специальных разведочных целях. 
 
Кратко остановимся на требованиях, которые предъявляются геологическим картам с точки зрения поисков. Кондиционность геологической карты заключается в соответствии ее содержания масштабу. Чем крупнее масштаб карты, тем подробнее должна быть ее легенда, более дробным расчленение комплексов пород и выделение структурных элементов. Кроме того, все контуры, границы и элементы залегания пород должны быть установлены более точно и обоснованно. 
 
Для поисков важно, чтобы все геологические элементы, имеющие значение поисковых предпосылок и признаков, были отражены на геологической карте. Это прежде всего опорные стратиграфические горизонты, фациальные разности пород, благоприятные разновидности магматических пород, их контакты, элементы структур, контролирующие локальные рудные проявления, выходы полезного ископаемого и измененных пород, а также первичные и вторичные ореолы растений и т.п.  
 
Очевидно, что чем крупнее масштаб геологической карты и сложнее геологическое строение района, тем большее количество точек наблюдения требуется на единицу исследуемой площади для того, чтобы карта удовлетворяла требованиям кондиции. По существующим нормам, в зависимости от сложности геологического строения изучаемой площади, требуется определенное число точек наблюдений на 1км региональных съемок. 
 
В общем случае, при геологическом строении средней сложности, на 1см² карты данного масштаба должна приходиться одна точка наблюдений.  
 
При проведении геологических съемок масштабов 1:100000 – 1:200000 обязательным условием является проходка необходимого числа горных выработок, а также буровых скважин, объем которых зависит от степени обнажения горных пород. При этом точки наблюдения на исследуемой площади должны быть распределены более-менее равномерно. Сгущение наблюдений необходимо для прослеживания и оконтуривания наиболее важных элементов. Участки, где обнаружены полезные ископаемые, обязательно должны быть изучены более детально. Следует установить геологическое положение оруденения, типы минерализации, примерные контуры оруденения, а также собрать необходимые данные об экономике перспективных территорий. Эти материалы являются основой для проектирования последующих детальных поисков.  
 
По результатам выполнения указанных исследований проводится тщательный анализ выявленных поисково-геологических закономерностей, поисковых признаков, рудопроявлений и месторождений. На основании этого осуществляется прогнозирование и выделяются площади для постановки детальных поисков. 
 
Детальные поиски методом геологической съемки проводятся на этих перспективных площадях, выявленных в результате региональных общих поисков. Главнейшими задачами крупномасштабных съемок являются: 
 
1) Выявление месторождений полезных ископаемых и отдельных рудных тел, а также установление закономерностей в их пространственном размещении; 
 
2) Изучение геологического строения и истории формирования исследуемой территории; 
 
3) Установление приблизительных границ рудных полей, месторождений и отдельных рудных тел; 
 
4) Установление важнейших геологических показателей для направления поисково-оценочных выработок и буровых скважин; 
 
5) Сбор необходимых геологических материалов для перспективной оценки выявленных месторождений полезных ископаемых. 
 
Для решения перечисленных задач должны быть использованы ранее известные, а также выявленные в процессе геологической съемки поисковые предпосылки и признаки. 
 
Во многих случаях целесообразно и даже необходимо одновременно с геологической съемкой применять геофизические методы исследований, а также другие методы поисков, которые не только помогают выявлять полезные ископаемые, но и способствуют расшифровке геологического строения исследуемой площади. На некоторых объектах основная геолого-структурная съемка должна дополняться специализированными съемками: геоморфологической, минералогической, петрографической, литологической и другими. Границы площадей съемок должны выходить за контуры рудных или угленосных пород, рудных полей, месторождений и ореолов их рассеяния.

Геофизические исследования. При разведке рудных участков применяются чувствительные приборы, регистрирующие изменения гравитационного и магнитного полей, электропроводности и других физических свойств 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.

Основные задачи разведки 
 
 
Разведка представляет собой комплекс исследований и необходимых для их выполнения работ, направленных на определение промышленного значения данного месторождения. Разведочные работы на месторождении полезного ископаемого производятся, прежде всего, в целях определения количества и качества заключенного в нем полезного ископаемого, а также для выяснения природных и экономических условий, в которых находятся месторождения. Количество полезного ископаемого определяется занимаемым им объемом, следовательно, целью разведки в этом отношении является выяснение формы и размеров разведуемого месторождения. Выяснение качества полезного ископаемого должно сводиться к определению химического и минерального состава, а также типа природных руд и к установлению технологических свойств руд и их сортов. Количество и качество полезного ископаемого представляет собой единое целое, т.к. с одной стороны форма месторождения устанавливается в зависимости от качественного показателя минимума, определяющего контуры промышленного участка, а с другой стороны качество полезного ископаемого заключено всегда в пределах некоторой формы тел, образующих месторождение и вне ее рассматриваться в недрах не может. В основе задач, стоящих перед разведкой лежит необходимость эффективного изучения геологических закономерностей, предопределяющих форму, качество и условия залегания тел полезных ископаемых и изменчивость их основных свойств. Необходимо выяснить и другие важные условия, влияющие на оценку месторождения: 
 
1) глубину и элементы залегания всех частей месторождения; выяснение этих вопросов должно проводиться достаточно точно, т.к. данные о глубине и элементах залегания месторождения определяют выбор способа вскрытия и обработки месторождения; 
 
2) физические свойства полезных ископаемых и вмещающих пород (плотность, устойчивость, влагоемкость и другие); 
 
3) гидрогеологические условия (обводненность месторождения, необходимая мощность водоотлива); 
 
4) транспортные возможности; 
 
5) энергетические ресурсы и топливо; 
 
6) виды местных строительных материалов и возможность их использования для промышленного и бытового строительства; 
 
7) способность экономического и бытового уклада населения района.

Принципы разведки 
 
 
Несмотря на большое разнообразие месторождений полезных искапаемых в основу разведки любого месторождения могут быть положены одни и те же принципы. 
 
Основными являются: 
 
1) принцип последовательных приближений; 
 
2) принцип полноты исследований; 
 
3) принцип равной достоверности; 
 
4) принцип наименьших затрат средств и времени. 
 
Принцип последовательных приближений говорит о постепенном наращивании знаний об изучаемом месторождении и районе по этапам и стадиям. Каждая новая разведочная выработка дает прирост знание. В эту же часть можно включить принцип геологического прогноза. Проектирование каждой разведочной выработки основывается на геологическом прогнозе и ее проходка или подтверждает этот прогноз, или опровергает его.  
 
Принцип полноты исследований требует не только решения основных задач разведки, но и получение всех данных, необходимых для проектирования и строительства горно-рудных предприятий. Важнейшим положением принципа полноты исследований является увязка данных месторождений с технологией добычи обработки и добычи минерального сырья. 
 
В основе принципа равной достоверности, лежит положение о том, что природные тела характеризуются изменчивостью форм и качества, уловить которую проще всего при равномерном расположении разведочных выработок или пунктов опробования.  
 
Принцип наименьших затрат средств и времени является основных положением разведки. Затраты разделяются на трудовые и материальные, при этом сокращение затрат времени является одной из важнейших задач. Иногда для сокращения времени разведки месторождения целесообразно идти на бОльшие затраты труда и материала, а в некоторых случаях отчасти даже игнорировать другие перечисленные принципы.

На долю главных минералов свинца (галенита) и цинка (сфалерита) приходится свыше 90 и 95 % запасов и добычи соответственно.

Таблица 1

Главнейшие минералы свинца и цинка

3. Изучение геологического строения  месторождений и  
вещественного состава руд

3.1. По разведанному месторождению необходимо иметь топографическую основу, масштаб которой соответствовал бы его размерам, особенностям геологического строения и рельефу местности. Топографические карты и планы на месторождениях свинцово-цинковых руд обычно составляются в масштабах 1:1000–1:10 000. Все разведочные и эксплуатационные выработки (канавы, шурфы, штольни, шахты, скважины), профили детальных геофизических наблюдений, а также естественные обнажения рудных тел и зон должны быть инструментально привязаны. Подземные горные выработки и скважины наносятся на планы по данным маркшейдерской съемки. Маркшейдерские планы горизонтов горных работ обычно составляются в масштабах 1:500–1:200; сводные планы – в масштабе не мельче 1:1000. Для скважин должны быть вычислены координаты точек пересечения ими кровли и подошвы рудного тела и построены проложения их стволов на плоскости планов и разрезов.

3.2. Геологическое строение месторождения должно быть детально изучено и отображено на  геологической  карте масштаба 1:1000–1:10 000 (в зависимости от размеров и сложности месторождения), геологических разрезах, планах, проекциях, а в необходимых случаях – на блок-диаграммах и моделях. Геологические и геофизические материалы по месторождению должны давать представление о размерах и форме рудных тел, условиях их залегания, внутреннем строении и сплошности, характере выклинивания рудных тел, особенностях изменения вмещающих пород и взаимоотношениях рудных тел с вмещающими породами, складчатыми структурами и тектоническими нарушениями в степени, необходимой и достаточной для обоснования подсчета запасов. Следует также обосновать геологические границы месторождения и поисковые критерии, определяющие местоположение перспективных участков, в пределах которых оценены прогнозные ресурсы категории P₁^*.

3.3. Выходы на поверхность и приповерхностные части рудных тел или минерализованных зон должны быть изучены горными выработками и неглубокими скважинами с применением геофизических и геохимических методов и опробованы с детальностью, позволяющей установить морфологию и условия залегания рудных тел, глубину развития и строение зоны окисления, степень окисленности руд, особенности изменения вещественного состава, технологических свойств и содержаний свинца, цинка и благородных металлов и провести подсчет запасов окисленных и смешанных руд раздельно по промышленным (технологическим) типам.

3.4. Разведка месторождений свинцово-цинковых руд на глубину проводится скважинами в сочетании с горными выработками с использованием геофизических методов исследований: наземных, в скважинах и горных выработках.

Методика разведки – виды и объемы геологических исследований, их назначение и соотношение с буровыми и горными работами, геометрия и плотность разведочной сети, методы и способы опробования – должна обеспечивать возможность подсчета запасов по категориям, соответствующим  группе месторождения по сложности его геологического строения. Она определяется исходя из геологических особенностей рудных тел с учетом возможностей горных, буровых и геофизических средств разведки и опыта разведки и разработки месторождений аналогичного типа.

При выборе оптимального варианта разведки следует учитывать  сравнительные технико-экономические  показатели и сроки выполнения работ по различным вариантам разведки.

3.4.1. По скважинам колонкового бурения должен быть получен максимальный выход керна хорошей сохранности, обеспечивающий выяснение с необходимой полнотой особенностей залегания рудных тел и вмещающих пород, их мощности, внутреннего строения рудных тел, характера околорудных изменений, распределения природных разновидностей руд, их текстуры и структуры, а также представительность материала для опробования.

Практикой геологоразведочных работ  установлено, что выход керна  для этих целей должен быть не менее 70 % по каждому рейсу бурения.

Достоверность определения линейного  выхода керна следует систематически контролировать весовым или объемным способом.

Величина представительного выхода керна для определения содержаний свинца и цинка и мощностей  рудных интервалов должна быть подтверждена исследованиями возможности его избирательного истирания. Для этого необходимо по основным типам руд сопоставить результаты опробования керна и шлама по интервалам с их различным выходом с данными опробования горных выработок, скважин ударного, пневмоударного и шарошечного бурения, а также колонковых скважин, пробуренных с применением съемных керноприемников.

При низком выходе керна или его  избирательном истирании, существенно  искажающем результаты опробования, следует применять другие технические средства разведки.

При разведке верхних частей рудных тел, сложенных рыхлыми разновидностями  руд (зона окисления), следует применять специальную технологию бурения, способствующую повышению выхода керна (бурение без промывки, укороченными рейсами, применение специальных промывочных жидкостей и т. п.).

Для повышения достоверности и  информативности бурения следует  использовать методы геофизических  исследований в скважинах, рациональный комплекс которых определяется исходя из поставленных задач, конкретных геолого-геофизических условий месторождения и современных возможностей геофизических методов. Комплекс каротажа, эффективный для выделения рудных интервалов и установления их параметров, должен выполняться во всех скважинах, пробуренных на месторождении.