Текст
                    В. П. ФЕДОРЧУК
ЭКСПЕРТНАЯ
ГЕОЛОГО-
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ОЦЕНКА
РУДНЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ

В. П. ФЕДОРЧУК ЭКСПЕРТНАЯ ГЕОЛОГО- ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ /14 й^4/бч«'-? /// Москва ’’Недра” 1991
ББК 26.3 Ф 33 УДК 553.4.003.12 ф 18041160100 159-,,v О1 043(01)—91 © В. П. Федорчук, 1991 ISBN 5-247-01533-9
ПРЕДИСЛОВИЕ Сокращение фронта поисковых работ в связи с высокой степенью изу- ченности ряда рудных районов и переход вследствие этого к более тру- доемким глубинным поискам частично или полностью скрытых месторо- ждений, с одной стороны, требуют повышения уровня предпроектных ге- олого-экономических проработок, с другой — повторной ревизии выяв- ленных рудопроявлсний, многие из которых можно рассматривать в ка- честве индикаторов скрытых на глубине более крупных рудных залежей, в том числе новых генетических и структурно-морфологических типов. Фонд таких резервных объектов, включая недоразведанные, отнесенные за баланс или забракованные по той или иной причине (сложная техноло- гия переработки руд и др.) месторождения, а также разнообразные про- явления рудной и жильной минерализации, геофизические, геохимиче- ские и другие аномалии, насчитывает многие сотни тысяч единиц. Их ка- дастровый учет позволит классифицировать выявленные проявления по- лезных ископаемых по их принадлежности к определенным генетическим и промышленным типам, геолого-тектонической позиции, степени изу- ченности, возможным перспективам и, тем самым, облегчить выбор объ- ектов для более детального изучения и геолого-экономической оценки. При этом большая роль принадлежит экспертной геолого-экономи- ческой оценке, осуществляемой группами ведущих специалистов в обла- сти геологии месторождений полезных ископаемых соответствующих ти- пов. Эта задача, конечно, актуальна и для вновь выявленных рудных про- явлений и месторождений, особенно если они относятся к новым для дан- ного района генетическим и геолого-промышленным типам. Экспертная геолого-экономическая оценка рудопроявлений, место- рождений, а иногда и целых рудных районов широко практиковалась в нашей стране в годы первых пятилеток, в военный и послевоенный пер- иоды. Этот метод использовали геологи и при работах за рубежом, осо- бенно, когда возникала необходимость оперативного выбора объектов для форсированной разведки и последующего ускоренного промышлен- ного освоения. Многие зарубежные горнодобывающие фирмы система- тически привлекают специалистов-геологов и экономистов для эксперт- ной оценки месторождений, находящихся на различных стадиях разведки и эксплуатации. В предлагаемой работе обобщен многолетний опыт экспертной ге- олого-экономической оценки рудных и некоторых нерудных месторожде- ний, накопленный советскими геологами. Учтены данные, полученные автором в ходе оценки большого числа как отечественных, так и зару- бежных месторождений. Особое внимание уделено методическим вопро- сам прогнозирования и оценки скрытого оруденения. Для этого широко используется методика количественного прогнозирования оруденения, основывающаяся на применении детальных геолого-структурных карт, разработанная школой среднеазиатских геологов под руководством А. В. Королева и П. А. Шехтмана.
Настоящая работа не содержит готовых рецептов. К тому же некото- рые ее положения дискуссионны или отражают личную точку зрения ав- тора. Примеры и характеристика отдельных методических приемов про- гнозирования и геолого-экономической оценки оруденения служат лишь материалом, который можно использовать при выработке собственного подхода к оценке изучаемого объекта. Таким образом, работа не претендует на всестороннее освещение всех затронутых в ней вопросов, не являясь сводом строго регламентирован- ных рекомендаций по геолого-экономической оценке месторождений. В значительной степени она базируется на личном опыте автора. Ее зада- ча— помочь полевому геологу-разведчику и геологу-эксперту ориенти- роваться в широком круге проблем, возникающих при геолого- экономической оценке выявляемых рудопроявлений и месторождений, характеризующихся как общими чертами, так и специфическими, непов- торимыми особенностями. Поэтому всегда начинать надо с метода ана- логии, а заканчивать созданием оригинальной генетической, структурно- морфологической и геолого-экономической модели изучаемого объекта, кладущейся в основу его общей геолого-экономической оценки и разра- ботки методики дальнейшего изучения и разведки с учетом, в первую оче- редь, расширения перспектив за счет скрытых рудоносных структур и рудных тел.
Часть I НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКСПЕРТНОЙ ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Глава 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Экспертная оценка—понятие, подразумевающее проведение оцен- ки рассматриваемого объекта квалифицированным экспертом, группой геологов, ученых, специалистами в области геологии, методики поисков и разведки месторождений данного вида полезных ископаемых на основе имеющихся материалов без проведения дополнительных геологоразве- дочных работ с обязательным ознакомлением с объектом оценки непос- редственно на месте. Термин «экспертная опенка» по своему содержанию принципиально отличается от понятия «экспертиза», также широко испо- льзуемого в геологоразведочном производстве. Экспертизе чаще всего подвергаются проекты поисковых, геологоразведочных, тематических и других работ. Ее задача — определение степени соответствия методики их проведения существующим нормативным положениям. Здесь, как и при рассмотрении (экспертизе) отчетов по выполненным работам, не требуется научного анализа накопленного ранее фактического материа- ла, а необходима лишь оценка полноты и качества как проведенных ра- бот, так и самого отчета (проекта). Ознакомление с объектом работ при этом не обязательно. При проведении экспертной оценки осуществляют всесторонний ана- лиз исходных фактических данных. Очень полезно сопоставление полу- ченных выводов с материалами по другим объектам аналогичного типа с желательным осмотром их на натуре. Материалы анализа оформляют в виде консультационной (эксперт- ной) записки с приложением необходимых расчетов и схем, отражающих авторское понимание строения экспертируемого объекта (обычно в мно- говариантной форме), оценку количества и качества ожидаемых запасов и определение объема работ, необходимых для реализации сделанных прогнозов первой, второй и третьей очередей. Геолого-экономическая оценка месторождения (рудопроявления)— термин двуединого звучания: в зависимости от специальности эксперта (геолог-методист или геолог-экономист) крен делается в сторону или первой или второй его составляющей [14, 16]. Обычно встречающийся метод оценки — собственно экономический, когда эксперт-экономист, ос- новываясь на результатах подсчета запасов и не сомневаясь в полученной им цифре, проводит многовариантные обсчеты ожидаемой эффективно- сти промышленного освоения оцениваемого объекта. При экономиче- ской оценке в основном учитывают технико-экономические показатели: способ отработки, себестоимость добычи, обогащения и переработки 5
руд, затраты на создание инфраструктуры и др. Исходная же геологиче- ская концепция, берущаяся за основу подсчета запасов, принимается экспертом-экономистом в авторской редакции и критически не рассма- тривается. Такой метод правомерен, но главным образом при оценке до- статочно детально разведанных месторождений промышленных масшта- бов и составлении по ним технико-экономических докладов (ТЭДов) и технико-экономических обоснований кондиций (ТЭО кондиций). При экспертной оценке этого недостаточно. Здесь упор необходимо делать на первую составляющую указанного термина, а именно на геологическую оценку экспертируемого объекта. Под геологической оценкой месторождения понимают расшифровку геолого-структурных условий его формирования, осуществляемую на ос- нове выделения ведущих факторов рудоотложения, установления их ко- личественного влияния, определения возможных масштабов оруденения и качества руд и, в конечном счете—создания общей концепции обэазо- вания месторождения с отражением ее специфических особенностей на наглядной модели—чаще всего в виде проекции основной рудолокали- зующей поверхности на горизонтальную или вертикальную плоскость. Конечный итог оценки—цифры ожидаемых запасов (прогнозных ресур- сов), ассигнований и объемов работ в физическом выражении, необходи- мых для реализации намеченных прогнозов. Как исходная геолого- генетическая концепция, так и конечная геолого-сруктурная модель ме- сторождения могут быть (а нередко и должны быть) многовариантными. При этом обязательно необходимо учитывать различные точки зрения и критически рассматривать альтернативные, нередко исключающие друг друга концепции, в том числе и самые неожиданные. Основной ме- тод оценки—метод аналогии, однако следует иметь в виду, что наиболее важные открытия происходят как раз в необычных условиях, в нетради- ционных геологических обстановках. Поэтому наряду с элементами сходства (аналогии) с другими объектами, подобными экспертируемому, но лучше изученными, необходимо искать и черты отличия (необычно- сти) в строении и геологической позиции рассматриваемого месторожде- ния. Необходимо учитывать и элементы субъективного подхода, и интуи- ции. Не случайно так различаются цифры прогнозных ресурсов, выдавае- мые различными исследователями по одному и тому же объекту: нередко они отличаются на порядок и более; здесь очень многое зависит от исход- ных геологических критериев, заложенных в основу экспертной оценки. Именно поэтому эксперт должен обладать широкой научной эрудицией в избранной области рудной геологии и методики разведки, иметь лич- ный опыт разведки и геолого-экономической оценки возможно большего числа месторождений, причем не только экспертируемого, но и других ге- нетических и геолого-промышленных типов. При этом обязательным условием является знакомство с опытом промышленной отработки ме- сторождений и результатами анализа данных о соответствии разведоч- ных материалов (геологическое строение, запасы, качество руд) результа- там эксплуатации. 6
Необходимо иметь в виду и чувство ответственности за сделанное за- ключение. Наиболее полно оно проявляется у того геолога-разведчика, который не только участвовал в разведке месторождения или отвечал за ее результаты, включая подсчет запасов и их утверждение в ГКЗ СССР, но и был непосредственным свидетелем, а еще лучше—участником про- мышленного освоения разведанного объекта, лично отвечая за достовер- ность полученных цифр запасов и представлений о строении месторожде- ния и, особенно, отрабатываемых рудных залежей. Геолога, который не испытал на собственном опыте все трудности, последовательно ожидаю- щие его на соответствующих этапах геологоразведочного процесса (от прогнозирования до эксплуатации), всегда будет подстерегать опас- ность недооценки отдельных факторов, определяющих обоснованность экспертного заключения. Следовательно, к оценке экспертируемого месторождения необходим многовариантный подход. С точки зрения автора данной работы, геоло- гически обосновываются три возможные цифры запасов (прогнозных ресурсов): минимальные, которые должны подтвердиться при самом не- благоприятном сочетании выделенных факторов рудолокализации; опти- мальные, когда в случае выполнения рекомендуемого объема геолого- разведочных работ будут подтверждены в принципе прогнозировав- шиеся геолого-структурные условия формирования месторождения, а следовательно, и окажется реальной средняя цифра намечавшихся запа- сов (ресурсов); и максимальные, ориентирующиеся на самое благоприят- ное сочетание всех факторов рудолокализации, включая масштаб процес- са рудообразования. В зависимости от исходных геологических концеп- ций, заложенных в основу такого рода оценки, указанные цифры могут быть достаточно близкими ( различаться на десятки относительных про- центов), но чаще они варьируют в более широких интервалах—в преде- лах кратности, а то и целого порядка и более. При оценке следует избегать выдачи одних лишь цифр запасов (прог- нозных ресурсов)—их надо обязательно предварять расчетами, заканчи- вающимися словами: «Если будет полностью реализован рекомендуе- мый объем заверенных (ревизионных) геологоразведочных работ и при этом получит подтверждение основная концепция, кладущаяся в основу прогнозирования ( наличие благоприятных горизонтов, структур и др.), то можно ожидать следующие цифры запасов (прогнозных ресурсов) ру- ды и металлов ..., в контурах...». Объектами прогнозирования и оценки служат как открытые (имею- щие выход на дневную поверхность), так и скрытые (не обнажающиеся на Дневной поверхности) рудопроявления и месторождения [5,8, 15]. Послед- ние, в свою очередь, подразделяются на ряд групп в зависимости от ха- рактера перекрывающих пород и их мощности (рис. 1). В частности, вы- деляются следующие месторождения (рудные залежи, тела): закрытые—перекрытые сравнительно маломощными (первые ме- тры) наносами, доступными для вскрытия коренных рудных выходов ка- навами и мелкими шурфами (до 5—10 м); погребенные—располагающиеся под мощной (более 5—10 м) 7
Рис. 1. Типичные геолого-сзрукзурные позиции месторождений, не обнажающихся на дневной поверхности (обобщенный разрез): 1—маломощные наносы и почвенный слой; 2 - молодая вулканогенно-осадочная толща; 3 породы основного рудовмещающего комплекса; 4—надвиг; 5—рудные тела: а- закрытые, б—погребенные, в—перекрытые, г—скрытые (слепые) толщей: а) делювия; б) аллювиальных отложений; в) торфяников; г) лед- никового льда и современных моренных отложений; д) оползневых масс; е) древних ледниковых отложений; ж) озерных и других осадков; з) бар- ханных и дюнных песков; и) лавовых потоков и вулканокластов; к) вод- ных масс и др.; перекрытые—находящиеся: а) под мощной толщей консолидиро- ванных осадочных или вулканогенных пород, характеризующихся транс- 1рессивным залеганием на породах рудовмещающей толщи (стратигра- фическое перекрытие); б) под надвигами (тектоническое перекрытие); собственно скрытые, или «слепые»,—этот термин обычно применяют не столько к месторождениям, сколько к рудным залежам и рудным телам, а также к телам рудовмешаюгцих пород и рудолокали- зующим структурам, поиски которых ведутся в пределах выявленных рудных полей (месторождений). Они могут располагаться: а) в непосред- ственной близости от известных рудных залежей, характеризуясь той же геологической позицией; б) на более глубоких горизонтах месторожде- ния— в иных геолого-структурных этажах и ярусах. В обоих случаях «от- крытые» и «скрытые» залежи могут или контролироваться одними и те- ми же структурами, или приурочиваться к различным структурам, сфор- мировавшимся иногда даже в различные фазы тектоно-металлогени- ческой деятельности (наложенное оруденение); рудные (рудоносные, рудолокализующие, рудоконтролирующие) структуры закрытого типа—структуры, по совокупности благо- 8
приятных критериев потенциально перспективные с точки зрения прогно- зирования, поисков и разведки скрытого оруденения. Прогнозирование и оценку скрытого оруденения осуществляют на ос- нове использования и количественного учета поисковых предпосылок (критериев), с одной стороны, и непосредственно поисковых признаков— с другой. Прогнозно-поисковые предпосылки (критерии) позволяют оценить сте- пень перспективности исследуемого участка на тот или иной вид полезно- го ископаемого. Они основываются на данных о закономерностях разме- щения и условиях локализации оруденения, получаемых при анализе кон- кретной геологической обстановки и подкрепляемых общетеоретически- ми соображениями. Потенциально рудоносные структуры отличаются, как правило, оптимальной степенью проявления и благоприятным соче- танием определенного числа факторов рудолокализации. Факторы рудолокализации, обусловливающие особенности формиро- вания конкретных месторождений и слагающих их рудных тел, подразде- ляются на региональные и локальные (литологический, структурный, фи- зико-химический и другие факторы). Поисковые признаки—проявления рудной (прямые признаки) и сопут- ствующей (косвенные признаки) минерализации, развитые в пределах изучаемых структур. Однако последняя группа объединяет более широ- кий круг признаков, вплоть до археологических, этнографических и др. В последние годы обособился специфический комплекс минералого- геохимических поисковых признаков (как прямых, так и косвенных), для изучения которых особенно широко привлекают геохимические методы, это—разнообразные рудные индикаторы. Для каждого типа место- рождений устанавливают свой строго определенный круг рудных инди- каторов. Поэтому их типы и методику использования должны изучать на примере конкретных месторождений, объединяемых в родственные груп- пы. Прогнозирование—в геологическом понимании данного термина это — научно-производственный процесс определения перспектив кон- кретного участка земной коры с точки зрения возможности выявления промышленных скоплений полезных ископаемых. Прогнозирование можно осуществлять в различных масштабах—от рудной провинций (1:1000000 и мельче) до месторождения и рудного участка (1:10000 и крупнее). Его основу составляют геологическая и специализированные вспомогательные (структурная и др.) карты соответствующих масшта- бов. При прогнозировании учитывают (качественно и количественно) влияние ведущих рудоконтролирующих и рудолокализируюших факто- ров. Важное значение имеет исходная геолого-генетическая концепция рудогенеза, кладущаяся в основу понимания закономерностей распреде- ления оруденения и условий его локализации. * * *
В СССР метод экспертной геолого-экономической оценки как отдель- ных месторождений полезных ископаемых, так и минерально-сырьевой базы для создания целых территориально-промышленных комплексов получил широкое распространение с конца 1920-х годов, когда в соответ- ствии с планами первой пятилетки была начата ускоренная индустриали- зация страны. Это потребовало модернизации и расширения старых и строительства большого числа новых горнодобывающих предприятий и создания принципиально новых отраслей промышленности, в том числе и использующих виды минерального сырья, источники которого на территории СССР ранее известны не были (ряд редких и цветных метал- лов, агрохимическое сырье и др.). Особое внимание было уделено и ре- шению проблемы более рационального размещения минерально- сырьевых баз (обеспечение строительства Кузнецко-Уральского метал- лургического комплекса и др.). Геолого-экономическую оценку сырьевой базы реконсервировав- шихся и расширявшихся горнорудных предприятий на первых этапах— до создания собственной школы геологов-рудников — осуществляли, в основном, горные инженеры; в этой работе принимали участие и немно- гочисленные тогда геологи, сотрудники бывшего Геологического коми- тета, преподаватели геологических и горных вузов, работники недавно организованных институтов (нынешний ВИМС и др.), а также Академии наук СССР (А. Е. Ферсман и др.). Это позволило ускорить введение в строй ряда рудников Криворожского, Никопольского, Чиатурского бассейнов, Никитовского комбината в Донбассе, горнодобывающих предприятий Урала, Северного Кавказа, Закавказья и др. Одновременно форсировалось освоение выявленных месторождений бокситов (Тихвин), агрохимического сырья (Апатиты, Соликамск) и др. Принципиально новый этап наступил на рубеже 1920—1930 гг., когда заметно окрепла созданная школа советских геологов-разведчиков, и в результате значительного расширения фронта поисковых работ как в освоенных рудных (Урал), так и в принципиально новых (Средняя Азия, Казахстан, Сибирь, Дальний Восток) районах Советского Союза было выявлено большое число рудопроявлений и месторождений, требовав- ших оперативной оценки для решения вопроса об ускоренном их освое- нии с целью укрепления минерально-сырьевой базы традиционных и создания новых отраслей горнодобывающей промышленности. Эта зада- ча решалась при активном участии экспертов, главным образом работни- ков Академии наук СССР, преподавателей вузов геологического профиля (число последних к этому времени резко возросло) и сотрудников вновь созданных отраслевых научно-исследовательских институтов. Главным в работе как отдельных экспертов, так и их групп был метод аналогии: в первую очередь использовался собственный опыт практической работы по разведке месторождений, а также данные сравнительного сопоставле- ния с аналогичными объектами, в том числе и зарубежными, ориентиров- ка на «эталонные» примеры, описанные в учебных руководствах как отечественных авторов (учебник о полезных ископаемых академика В. А. Обручева), так и зарубежных (переводные издания). 10
Этот метод себя оправдал: в очень короткий период времени получили геолого-промышленную оценку многочисленные месторождения по- лезных ископаемых, значительная часть которых была рекомендована для более детального изучения, разведки и промышленного освоения. В большинстве случаев разведку вели ускоренными темпами, причем не- редко детальную разведку совмещали с эксплуатацией. В итоге к концу 1930-х годов наша страна оказалась обеспеченной практически всеми ви- дами (за исключением алмазов) минерального сырья. Это позволило проводить геологоразведочные работы на вновь выявляемых объектах более последовательно, осуществляя их изучение поэтапно силами сло- жившихся коллективов геологов. Вследствие этого изменилась и роль экспертов—главная их задача на этом этапе заключалась в апробации проектов геологоразведочных работ. Почти при каждой геологической организации регионального или отраслевого плана создавались нефор- мальные группы консультантов-экспертов, включавшие наиболее опыт- ных геологов-производственников, а также ведущих преподавателей ву- зов геологического профиля, в задачу которых входили выработка мето- дических рекомендаций по оценке разведуемых месторождений и апроба- ция проектов геологоразведочных работ. С началом Великой Отечественной войны вновь возникла настоятель- ная потребность в институте геологов-экспертов. Необходимо было срочно переориентировать деятельность геологоразведочной службы страны на максимально быстрое и оперативное удовлетворение требова- ний оборонных отраслей промышленности во всех видах минерального сырья. Эта задача усугублялась временной потерей горнодобывающих предприятий, расположенных в западных районах Советского Союза. Основное внимание было обращено на ускоренное развитие минерально- сырьевой базы действующих рудников Урала, Сибири, Средней Азии и Закавказья, а также вовлечение в эксплуатацию новых объектов, про- мышленное освоение которых могло быть осуществлено в короткий срок и при минимальных затратах. Часть ранее разведывавшихся место- рождений, не удовлетворявших этим требованиям, была, по необходимо- сти, законсервирована. Эту задачу решали с помощью опытных геоло- гов-экспертов, бравших на себя смелость обоснования ответственных ре- комендаций по переориентировке разведочных работ для реализации указанных направлений. Такие группы геологов-экспертов успешно дей- ствовали в ряде геологических организаций Поволжья (нефть, горючие сланцы), Урала (база предприятий черной и цветной металлургии), Куз- басса (уголь), Алтая (цветные металлы), Казахстана, Средней Азии и Приморья (цветные и редкие металлы), Северо-Востока СССР (благо- родные металлы и олово) и других регионов страны. В результате не то- лько заметно поднялась добыча на действовавших горнодобывающих предприятиях, но и были созданы новые центры горнорудной промы- шленности, в том числе и на базе месторождений нетрадиционных видов минерального сырья (атомная промышленность и др.). Большое значение экспертно-геологическая служба имела и в первый послевоенный период, когда главная задача заключалась в быстрейшем И
восстановлении народного хозяйства страны, подорванного войной и ок- купацией западных районов Советского Союза, на территории которых находились крупнейшие предприятия металлургической промышленно- сти (Кривой Рог, Керчь, Никополь), угольные шахты (Донбасс, Подмо- сковье), рудники, обогатительные фабрики и заводы цветной металлур- гии (Никитовка, Тырныауз и др.). Геологи-эксперты определяли опти- мальные пути не только восстановления мощностей уничтоженных в вой- ну предприятий, но и возможности значительного расширения их мине- рально-сырьевой базы. В восточных районах страны, не пострадавших от оккупации, возникли свои сложные проблемы. Это — и восполнение по- гашенных запасов на ряде рудников, интенсивно отрабатывавшихся в го- ды Великой Отечественной войны, и возобновление геологоразведочных работ на консервировавшихся объектах, и форсированные поиски новых промышленных месторождений, особенно новых, в том числе нетради- ционных видов минерального сырья, и детальная разведка ряда крупных месторождений, подлежавших ускоренному промышленному освоению, и др. Работы развернулись настолько широким фронтом, что для анали- за и обобщения лавинообразно накапливавшейся геологической инфор- мации потребовалось создание принципиально новых подразделений геологической службы—специализированных тематических партий и экспедиций. Вопросы экспертной геолого-экономической оценки вновь выявляемых и разведываемых месторождений, апробация направлений поисковых и геологоразведочных работ—все это в значительной степени вошло в круг обязанностей указанных подразделений. Тематические ра- боты такого плана проводились также в научно-исследовательских и учебных институтах геологической ориентации. Расширялись и специа- льные исследования, направленные на совершенствование методики про- гнозирования и геолого-экономической оценки оруденения как примени- тельно к конкретным рудопроявлениям и месторождениям, так и отдель- ным районам, в том числе с использованием ЭВМ. Накопленный опыт привел к оформлению ряда научно-методических школ: по регионально- му металлогеническому прогнозированию (казахстанской, ВСЕГЕИ, ВИМСа, ЦНИГРИ, ИГЕМа, среднеазиатской, уральской, новосибир- ской, КИМСа и др.), по локальному прогнозированию — в масштабах рудных полей и месторождений (Средняя Азия и др.). В послевоенный период успешно развивались контакты советских ге- ологов с зарубежными коллегами. В ряде социалистических стран осу- ществлялись совместные проекты по поискам, разведке и промышленно- му освоению разнообразных месторождений полезных ископаемых, в том числе рудных. Во многих развивающихся странах при участии со- ветских геологов создавались собственные геологические службы, в соот- ветствии с заключенными контрактами проводилась ускоренная развед- ка наиболее интересных в промышленном отношении месторождений. Все это вновь привлекло внимание к проблеме геологической экспертизы, вопросам методики прогнозирования оруденения, геолого-экономи- ческой оценки месторождений полезных ископаемых и отдельных рудных узлов и районов. Эти задачи решались с помощью групп квалифициро- 12
ванных геологов-экспертов, направлявшихся в соответствующие страны па определенный срок. При проведении зарубежных экспертиз в полной мере использовался опыт, накопленный в ходе многолетнего изучения месторождений Советского Союза, что позволило избежать принципиа- льных ошибок при оценке перспектив экспортируемых объектов за рубе- жом. Указанные школы успешно развиваются, однако сейчас наступил мо- мент, когда вновь особенно актуальной становится проблема геологиче- ской экспертизы — на этот раз не столько новых рудных объектов, сколь- ко накопленного фонда выявленных, своевременно неоцененных или по той или иной причине забракованных или отнесенных за баланс место- рождений полезных ископаемых, а также еще более многочисленных ру- допроявлений и аномалий. В этих условиях роль и ответственность эксперта резко возрастают. Он должен брать на вооружение современные теории рудообразования, использовать новейшие методы анализа, обла- дать собственным опытом практической работы, причем работать в тес- ном контакте как с геологами-производственниками, так и с научными сотрудниками соответствующих организаций. Однако при таком ком- плексном—коллективном подходе к исследованиям в области прогнози- рования оруденения, в том числе скрытого, и геолого-экономической оценки месторождений и рудных районов, ответственность эксперта дол- жна быть индивидуальной—строго персональной. Ведь за любой реко- мендацией стоят реальные затраты средств, причем нередко весьма зна- чительные. * * * Прогнозирование и оценка оруденения—понятия, настолько тесно связанные, что на практике граница между ними нередко и не прово- дится: подразумевается, что без прогнозирования нет оценки и, наобо- рот, геолого-экономическая оценка выявленного рудопроявления, место- рождения или рудного района в целом немыслима без прогнозирования возможностей обнаружения дополнительно скрытого оруденения на флангах или глубоких горизонтах оцениваемого объекта. И все же поня- тие «прогнозирование» более широкое, чем термин «оценка». В послед- нем случае обычно подразумевают оценку выявленного проявления по- лезных ископаемых, тогда как при прогнозировании нередко приходится иметь дело и с площадями, нацело лишенными видимых признаков руд- ной минерализации. В литературе описано около двухсот различных методов прогнозиро- вания оруденения и их модификаций. Среди них можно наметить три ос- новных направления: 1) статистическое; 2) основывающееся на методе аналогии; 3) аналитическое [36, 42, 45]. В первой группе методов прогнозирования учитываются данные ста- тистического учета добычи и потребления полезных ископаемых в нату- 13
ральном или стоимостном выражении в расчете на 1 км 2 территории или на душу населения. С помощью этих методов можно ориентировочно оценить возможный минерально-сырьевой потенциал недостаточно изу- ченных территорий путем сопоставления с данными по промышленно ос- военным регионам. Для сравнения чаще всего используют соответствую- щие показатели по ст ранам Западной Европы или США. Сравнение дан- ных о «плотности» запасов различных видов полезных ископаемых (ко- личество запасов, например железной руды в тоннах, приходящееся на 1 км2 территории) оправдано только для очень крупных регионов в масштабах рудных провинций и геолого-тектонических структур, охва- тывающих значительные части континентов. Для отдельных стран такие показатели обычно несопоставимы. Более объективную картину дает по- казатель «плотности» запасов (погашенных в недрах при добыче, разве- данных и прогнозируемых), рассчитанный в денежном выражении. В этом случае «нехватка» месторождений одних видов полезных ископае- мых (например, железных руд) компенсируется преобладающим разви- тием других источников минерального сырья (например, строительных материалов). Принципиально иную роль играет показатель потребления продукции горнодобывающей промышленности на душу населения той или иной страны (региона). Это — по существу коэффициент, отражаю- щий относительную степень развития народного хозяйства рассматри- ваемой страны (региона). Его необходимо учитывать при составлении долгосрочных планов изучения недр и создания минерально-сырьевой базы горнодобывающих и перерабатывающих отраслей промышленно- сти; при этом ориентиром может служить соответствующий показатель для промышленно развитых стран. Для конкретного прогнозирования скрытого оруденения статистиче- ские методы обычно не применяют. С их помощью можно лишь полу- чить общую картину, характеризующую минерально-сырьевой потен- циал изучаемого региона. Полученные цифры служат своеобразным фо- ном для построения более конкретных прогнозов. Вторая группа методов прогнозирования основывается на принципе аналогии. В первую очередь сравниваются районы, имеющие сходные черты геологического строения. В отличие от предыдущей группы здесь четко проявляется геологический подход, однако в достаточно упрощен- ном статичном Виде: сопоставляется металлогения (минерагения) круп- ных геолого-тектонических единиц—щитов, платформ и стабильных массивов, складчатых поясов, зон, вулканических поясов и т. д. Несколь- ко реже проводят аналогию между структурами более мелкого поряд- ка— рудными районами, узлами и др. При этом региональные законо- мерности размещения оруденения, выявленные на достаточно хорошо изученных структурах, распространяются на подобные, но менее деталь- но исследованные геолого-тектонические подразделения региона. Такой подход в ряде случаев себя оправдывает, так как в масштабах крупных тектоно-металлогенических единиц (рудная провинция, подпровинция, рудоносная зона или пояс) связь оруденения с определенными элемента- ми тектоники и магматизма выявляется достаточно отчетливо. Тем не 14
менее, полной аналогии в этом случае не может быть, поскольку для каж- дой рудной провинции, слагающих ее зон и поясов характерна своя, стро- го определенная металлогеническая (геохимическая) специализация. Еще более резкие отличия существуют в условиях локализации оруде- нения в масштабах рудных полей и месторождений. Здесь в силу вступает еще большее, чем в региональном (металлогеническом) плане, число фак- торов (многие десятки, а иногда и сотни). Поэтому использовать метод аналогии применительно к рудным полям и месторождениям следует очень осторожно: сопоставлять и сравнивать можно только типы место- рождений (генетические, геолого-структурные, геолого-промышленные), но никак не конкретные объекты. Тем не менее, применение метода «эта- лонных» (типоморфных) месторождений оправдано: при прогнозирова- нии скрытого оруденения следует ориентироваться на выявление веду- щих для данной геолого-тектонической обстановки геолого-промыш- ленных типов месторождений, имея при этом в виду, с одной стороны, возможность появления новых их типов, с другой—естественные вариа- ции в масштабах прогнозируемых объектов. Методы аналогии широко используют при прогнозировании скрыто- го оруденения в условиях практически любых геолого-тектонических об- становок; довольно часто их применение дает положительные результа- ты. Необходимо лишь предостеречь от излишне формального к ним под- хода. На практике наиболее крупные открытия были сделаны как раз не в аналогичных соседним, а, наоборот, в резко аномальных позициях. Третья группа методов прогнозирования оруденения, названная условно аналитической,— наиболее перспективна, особенно для работ крупного масштаба, осуществляющихся в контурах конкретных рудных узлов, рудных полей и месторождений [8]. Основу этих методов состав- ляют данные детального анализа истории геологического развития рудо- контролирующих и рудолокализующих структур. В ходе этого анали- за устанавливаются особенности палеоседиментогенеза. обусловливаю- щие характер разреза потенциально рудовмещающих пород, тип и после- довательность формирования складчатых и разрывных структур, в том числе рудоконтролирующих, определяются этапы развития магматиче- ской деятельности и др. На этом фоне выделяют периоды, с которыми связаны проявления генетически разнотипной минерализации: первично- осадочной, диагенетически преобразованной, метаморфогенной, магма- тогенной (постинтрузивной и вулканогенной), а также амагматогенной (телетермальной) и вторичной. В результате проведенного анализа выделяют систему рудоконтроли- рующих и рудолокализующих факторов, совокупное влияние которых создает общие предпосылки для возможного обнаружения месторожде- ний. Вероятное наличие последних определяется по данным изучения ин- дикаторов скрытого оруденения и масштабам проявления рудообразую- Щих процессов. Это—общий подход к прогнозированию скрытого ору- денения на основе аналитических методов. Дальше методику качествен- ного и количественного его прогнозирования разрабатывают и уточняют применительно к конкретным геолого-тектоническим рудоконтролирую- 15
щим структурам, ведущим, наиболее характерным для них, генетическим и геолого-промышленным типам месторождений и масштабам исследо- ваний. Глава 2 ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И ГЕОЛОГО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТИПЫ РУДНЫХ ПОЛЕЙ И МЕСТОРОЖДЕНИЙ Наличие объективной классификации оцениваемых объектов — одно из главных предварительных условий, обеспечивающих эффективность этой операции. Сравнивать изучаемый объект необходимо не только с подобными ему, но и со всей их общностью, в данном случае—с рудны- ми месторождениями, характеризующимися крайним разнообразием по подавляющему числу признаков. Как отмечалось, основными объектами прогнозирования и оценки наиболее часто служат проявления эндогенного оруденения трех таксоно- метрических групп: 1) установленные или предполагаемые площади распространения изучаемого вида полезного ископаемого—от рудных провинций до руд- ных полей (качественное и полуколичественное прогнозирование, иногда с оценкой прогнозных ресурсов по категориям Р3 и Р2); 2) рудные поля с промышленно интересными скоплениями полезных ископаемых—месторождениями, рудными участками, рудными телами и рудными гнездами, а в отдельных случаях и обособленные единичные месторождения (количественное прогнозирование с определением прог- нозных ресурсов, в основном, по категории Р„ иногда — Р2, а изредка — и с подсчетом запасов по категории С2); 3) внемасштабные проявления полезных ископаемых или сопут- ствующих им элементов-индикаторов — зоны минерализации, рудо- проявления, рудные точки и точки минерализации, разнообразные ано- малии (оценка с точки зрения использования в качестве прямых или кос- венных индикаторов скрытого оруденения для обоснования перспектив- ных площадей и определения прогнозных ресурсов категорий Р, — Р„ установления ведущих для данной тектоно-металлогенической позиции генетических и промышленных типов месторождений как традиционных, так и потенциально перспективных, определение индикаторной роли для прогнозирования скрытых залежей на глубоких горизонтах изучаемой структуры). Таким образом, объектами прогнозирования чаще всего являются площади распространения полезных ископаемых, включающие как про- мышленно интересные их скопления (месторождения), так и внемасштаб- ные проявления рудной и сопутствующей минерализации, а объектами оценки —конкретные концентрации полезных ископаемых промышлен- ных (месторождения и рудные поля) и непромышленных (рудопроявле- ния) масштабов. 16
Так как основным методическим подходом при оценке выявленных проявлений полезного ископаемого (от незначащей рудной точки до про- мышленного месторождения) служит прием, базирующийся на использо- вании метода аналогии, то первостепенное значение приобретает класси- фикация месторождений полезных ископаемых, позволяющая с помо- щью соответствующего аналога - эталона — объективно оценить общие перспективы изучаемого рудопроявления (месторождения, рудного по- ля). Наиболее распространена и универсальна классификация, предложен- ная в 60-х годах В. И. Смирновым [36]. Она построена на генетической ос- нове и в соответствии с новыми дологическими данными претерпела не- которые изменения, особенно в части гидротермальных месторождений (из последних в качестве самостоятельных равнозначащих подразделе- ний выделены альбитит-грейзеновая и колчеданная группы). Таким обра- зом, по В. И. Смирнову, эндогенная серия месторождений объединяет семь групп: магматическую, пегматитовую, карбонатитовую, скарно- вую, альбитит-грейзеновую, гидротермальную и колчеданную. Сюда же можно, по-видимому, отнести и класс вулканогенных месторождений осадочной группы, так как источником рудного вещества в них являются, скорее всего, глубинные (эндогенные) очаги. Выделенные группы подраз- деляются на классы, различающиеся по условиям образования (ликвация в магматогенной группе), составу исходных пород (известковистые, маг- незиальные и силикатные скарны) и рудовмещающих метасоматитов (альбититовый и грейзеновый классы), связи с определенными магмати- ческими очагами (плутоно-, вулкане- и амагматогенный классы гидро- термальной группы), характеру процесса рудолокализации (гидротерма- льно-метасоматический и гидротермально-осадочный в колчеданной группе). Генетическая классификация В. И. Смирнова, как и другие классифи- кации месторождений полезных ископаемых, построенные по этому принципу, весьма полезны при прогнозировании и оценке оруденения применительно ко всем рассмотренным группам объектов. Однако наи- больший эффек г достигается при прогнозировании оруденения в среднем и мелком масштабах. Так, для каждой рудной провинции (пояса, зоны) всегда можно выделить наиболее характерные для нее генетические типы рудных месторождений (карбонатитовые для платформенных областей, вулканогенные для областей недавней и современной вулканической дея- тельности и др.), ориентируясь на которые, можно более уверенно на- правлять дальнейшие поисковые работы. Для каждого вида полезного ископаемого в соответствии с указанной общей схемой обычно строится своя генетическая классификация место- рождений. Такие схемы имеются практически для всех основных видов и типов полезных ископаемых, причем не в одном, а в нескольких вариан- тах: в зависимости от исходных принципов каждый автор предлагает свою генетическую модель формирования соответствующих месторож- дений. Конечно, не все они бесспорны, так как основываются преимуще- ственно на факторах, определяющих общие условия рудообразования 17
(параметры рудогенерирующих растворов и др.), последние же лишь в редких случаях наблюдаются в природе или могут воссоздаваться экспериментальным путем. Поэтому для практических целей предпочте- ние нередко отдается классификационным схемам, основывающимся на непосредственно наблюдаемых признаках месторождений: их веще- ственном составе, структурно-морфологических особенностях, характере вмещающих пород, геолого-тектонической позиции и др. Набор этих признаков и их последовательная значимость меняются в зависимости от назначения классификационной схемы и масштаба исследования. В ряде классификационных схем в равной мере используют обе группы призна- ков: предполагаемые на основании теоретических предпосылок (генети- ческие— возможный источник рудного вещества, физико-химические условия рудоотложения и др.) и наблюдаемые фактически (минеральные парагенезисы и др ). При среднемасштабном прогнозировании на прак- тике довольно часто используют классификации, базирующиеся на ге- олого-формационной (тип разреза и др.) и рудно-формационной основах, данных о рудоконтролирующей роли магматических комплексов опреде- ленного типа и др. Существующие классификационные схемы месторождений полезных ископаемых по своему назначению можно увязать с принятыми стадия- ми геологоразведочных работ (с обобщением и совмещением некоторых из них). Так, при региональном прогнозировании, задача которого — определение площадей, перспективных на все виды полезных ископаемых (осуществляется чаще всего на первых стадиях геологоразведочного про- цесса), наиболее действенны классификации, основывающиеся на самых общих признаках (критериях). К таким признакам относятся геолого- генетические—регионально-тектонические (связь с крупнейшими текто- ническими единицами земной коры—платформами, геосинклинальны- ми зонами и др.), формационно-магматические (приуроченность к об- ластям развития интрузивных пород определенного состава и возрас- та, палео- и неовулканическим зонам и др.), физико-химиче- ские— возможная температура и глубина формирования месторожде- ний и их генетический тип и др. При среднемасштабном прогнозирова- нии, ориентирующемся на проведение специализированных поисков на какой-то определенный вид полезного ископаемого (осуществляется на стадиях поисковых и поисково-оценочных работ), ведущим классифика- ционным признаком для группировки ожидаемых здесь месторождений чаще всего служит тип разреза потенциально рудовмещающих пород — характер геологических формаций. Именно этими (стратиграфо- литологическим и петрографо-петрохимическим) факторами в значите- льной мере определяется и геолого-промышленный тип прогнозируемых месторождений. В процессе крупномасштабного прогнозирования, про- водимого в ходе поисково-оценочных работ и на стадии предваритель- ной разведки, в качестве главного фактора рудолокализации, а следова- тельно, и ведущего классификационного признака, выступает тип рудо- контролирующих, рудоподводящих и рудолокализующих поверхностей, морфология которых определяется характером разреза рудовмещающих 18
пород и степенью их нарушенности в итоге складчатых и разрывных де- формаций, а также внедрения изверженных пород разного типа и состава. При этом ведущую роль будут играть классификации рудных месторо- ждений, базирующиеся на структурно-морфологических признаках. Су- щественное значение имеют и классификации, в основу которых заложе- на технологичность руд. Таким образом, для целей разномасштабного прогнозирования пред- почтительнее использовать классификационные схемы месторождений, в основу которых берется определенная система генетических критериев, причем, чем мельче масштаб исследования, тем более важную роль играют эти факторы, и наоборот, при укрупнении масштабов прогнози- рования на первое место все более четко выступают непосредственно наблюдаемые признаки месторождений, зависящие не столько от усло- вий рудолокализации, сколько от характера среды рудоотложения. При оценке вновь выявленных рудопроявлений или разведующихся месторождений картина будет совершенно иной. Здесь, особенно на пер- вых этапах изучения объекта (поисково-оценочная стадия), необходимо хотя бы примерное знание его генетического типа, а также установление общегеологической позиции для ориентировочной оценки, однако по ме- рс повышения степени детальности изучения месторождения на первое место последовательно выступают другие признаки. На стадии предва- рительной разведки, когда необходимо, с одной стороны, оценить мас- штабы и установить возможные парамет ры выявленных рудных выходов (рудных тел) месторождения, а с другой—индикаторную роль всех про- явлений рудной и сопутствующей минерализации района для обоснова- ния возможных контуров рудного поля и определения общих его перспек- тив, главным классификационным признаком будет геолого-струк- турный (в сочетании со стратиграфо-литологическим и структурно- магматическим факторами). В большинстве случаев структурные особен- ности рудного поля (месторождения) определяются формой основной ру- доконтролирующей поверхности, обусловливающей зачастую и конфи- гурацию горизонта (зоны, блока) непосредственно рудовмещающих и предрудноизмененных пород—разнообразных постмагматических ме- тасоматитов. Состав последних—один из ведущих классификационных признаков большинства эндогенных рудных месторождений, особенно гидротермальных, а также родственных им групп более высокотемпера- турных образований—пегматитовых, карбонатитовых, скарновых, аль- битит-грейзеновых. Не меньшее, а иногда и большее значение, вплоть до решающей роли в качестве классификационного признака (особенно, если особое значение приобретает фактор технологичности руд) име- ет комплекс рудных компонентов—типоморфные минералого-геохи- мические ассоциации, типичные для отдельных классов и подклассов эндогенных месторождений (рудные формации, минеральные типы ме- сторождений и др.). В процессе предварительной разведки именно ме- тасоматиты как рудовмещающие образования нередко служат объектом особенно тщательного изучения, поскольку, с одной стороны, они являю- тся показателями масштабов проявления рудообразующих процессов, а 19
с другой —критериями генезиса рудных месторождений; с помощью их изучения, кроме того, можно установить структурно-морфогенетический тип как разведуемого месторождения и рудного поля, так и слагающих их рудных тел. Далее будем ориентироваться, в первую очередь, на клас- сификационную схему рудных месторождений, основывающуюся на этих признаках. При детальной разведке к одной из главных задач относится установ- ление формы залежей полезных ископаемых, что в значительной степени определяет ориентировку на классификации месторождений, основываю- щиеся на таком ведущем признаке, как структурно-морфологические их особенности [28]. Еще большее значение этот признак приобретает при эксплуатационной разведке, непременным условием которой является установление формы рудных тел, подлежащих отработке: лишь в очень редких случаях сложногнездового распределения полезного ископаемого морфология вскрываемых рудных тел определяется в процессе самой эксплуатации; при этом запасы рудной массы подсчитываются с помо- щью различных коэффициентов рудоносности; возможен и вариант выемки всей массы рудовмещающих пород (штокверка). Морфострук- турные классификации используются при прогнозировании и оценке скрытого оруденения в масштабах рудных полей и месторождений. В ряде случаев первостепенное значение имеет такой фактор, как тех- нологичность руд, зависящая от их минерального и агрегатного соста- вов. Этот фактор приобретает иногда решающую роль, что выражается в некоторых классификационных схемах отдельных видов полезных ископаемых, чаще всего нерудных (асбесты, пьезооптическое сырье и др.) и некоторых рудных: олово — касситеритовые и сульфидные руды, медь— первичные, окисленные, вторичнообогащенные, «упорные» и дру- гие руды, сурьма- монометальные сульфидные или оксидные, ком- плексные, сурьмусодержащие и другие руды. По степени технологично- сти руд такие месторождения делятся на три основные группы: мономе- тальные, комплексные и содержащие данный элемент в качестве попутно- го компонента. Существуют также классификации месторождений, учи- тывающие извлекаемые виды минерального сырья, способы разведки, условия отработки (горно-экономическая), качество разведанных запа- сов, географо-экономические особенности их положения и др. Из приведенного следует, что в процессе прогнозирования оруденения и оценки выявленных рудопроявлений (месторождений) приходится опе- рировать целой системой классификационных схем месторождений по- лезных ископаемых, отдавая предпочтение на разных стадиях геологора- зведочных работ тем, которые наиболее полно отвечают масштабу работ и задачам, стоящим перед исследователем именно на этой их стадии. Тем не менее, среди множества классификационных схем выделяются и уни- версальные, которые можно использовать при оценке проявлений рудной минерализации на различных стадиях геологоразведочного процесса. К одной из них, широко используемой при оценке новых проявлений рудной минерализации, относится классификация, основывающаяся на характере рудовмещающих метасоматитов или около-(пред-)рудно- 20
измененных пород. Последние, как известно, отражают состав, структур- но-текстурные особенности исходных пород, их положение в разрезе и структурную позицию, а также физико-химическое и динамическое со- стояние рудогенерирующих растворов. Этим самым дается ключ к пони- манию генезиса месторождения, а иногда и его структурно- морфологических особенностей и даже вероятных масштабов. Не случай- но, что четыре (с колчеданной пять) из семи выделенных В. И. Смирно- вым групп эндогенных месторождений названы по типу характерных для них рудовмещаюших метасоматитов (пегматиты, карбонатиты, скарны, альбититы и грейзены, а также колчеданы, или пиритизиты, как около- рудноизмененные и непосредственно рудолокализующие породы). Еще более четко этот классификационный признак в качестве ведущего выступает в классификациях месторождений отдельных видов минераль- ного сырья. Так. например, в эндогенных месторождениях ртути выде- ляется целый ряд геолого-промышленных их типов, названных в соответ- ствии с составом рудовмещающих метасоматитов: кварц-диккитовый, джаспероидный, лиственитовый, карбонатный, опалитовый, алунитовый и др. [41, 42]. Из всего многообразия перечисленных и опубликованных в геологи- ческой литературе классификационных схем месторождений полезных ископаемых эксперту-геологу приходится выбирать лишь достаточно ограниченное число схем, наиболее полно отвечающих поставленной перед ним конкретной задаче. При этом предпочтение обычно отдается схемам, базирующимся на наблюдаемых, а не предполагаемых класси- фикационных критериях и признаках. При оценке общих перспектив рудных провинций, слагающих их под- провинций, поясов, зон и отдельных рудных узлов наиболее эффективно использование классификаций рудных месторождений, строящихся на ге- нетической основе. В масштабах четко выраженных региональных геоло- го-тектонических структур прогнозирование оруденения чаще всего осу- ществляют с использованием группировок рудных объектов, опираю- щихся на геолого-формационные критерии. Геолого-экономическая оценка выявленных рудопроявлений и месторождений обычно базирует- ся на классификациях, в который ведущим признаком служит тип около- рудных изменений вмещающих пород (рудолокализующие метасомати- ты). При прогнозировании скрытого оруденения применительно к кон- кретным рудным полям и месторождениям наиболее полезны класси- фикации, построенные на геолого-структурной основе. Их же исполь- зуют и при разведке промышленно интересных месторождений, однако на завершающих стадиях геологоразведочного процесса решающее зна- чение приобретают схемы, учитывающие структурно-морфологические особенности тел (горизонтов, зон, блоков) рудовмещающих метасо- матитов и собственно рудных тел, а также минеральный состав и техно- логические свойства слагающих их руд (рудно-формационные типы). В последующем мы будем оперировать охарактеризованными ранее основными классификационными схемами, однако предпочтение будет отдано группировкам рудных месторождений, в основу которых берутся 21
Я (Г) 2? Л да Я о о сЗ 2 я сЗ Е? С О О « 3 2 ° м §э U U л а “ ~ о о • я Я 2 о е; о о я п о я оЗ П О о я О) я X К о П * 3 я п о с о 2 X о я я 2 и о я 2 я 3 я и 2 ® о я я сЗ ЕГ к я я 2 я X П сЗ О 3 о W — 3 ит £' 2 я я о я я сЗ сЗ 3 я и о с 3 е; о 3 6 я я 6 я Л е; я * 5 О 5 О) 3 О Р, 2 я Л к 2 я Л 5 2 и о * 1> я Таблица 1 Группировка рудных тел и месторождений иа структурной основе е х X о Й 2 я о 2 я X Ьй 8 5 О Н о 3 ? я х Б о щ £ о с 2 п X 2 х о ь я а 6 X о я о 2 к о 2 ° 2 о я к о Э я X я я к о X о о я 2 cL Я Е( 2 я * о £5 W оз о £ 2 45 Н ® о * о я <и 2 я а я х я 2 2 и о я и S и о а £ 5а з Я Е О о gx g сЗ S 3 s Ьи О О g д >» Q. X * Г) Ч оЗ X О П я Zl Cl Я Контактовые (интрузивные, Простые Линзо-, столбо- и пла- Контактово-скарновые полиметаллические, олововоль- диапировыс, связанные с щеобразные фрамовые, редкометальные, согласно-контактовые грей- трубками взрыва, карсто- Сложные Штокверковые, пла- зеновые редкометальные, пластово-скарновые железо- вым растворением и др.) стообразные и др. рудные, столбо-, плаще- и трубообразные полиметал- лические и др.
геолого-структурные факторы рудолокализации и, в частности, учиты- вается ведущая роль рудоконтролирующих и рудолокализующих по- верхностей. Морфология последних, как известно, наиболее полно отра- жает общие и локальные закономерности распределения оруденения, что служит решающим фактором при прогнозировании скрытого орудене- ния. Для количественной оценки возможных его масштабов применяют детальные структурные карты рудных полей и месторождений, отражаю- щие структурно-морфологические особенности рудолокализующих по- верхностей и связанных с ними рудных тел. Последние в соответствии с указанным подходом делятся на три основные группы: согласные, секу- щие и контактовые. По такому же принципу подразделяются и все руд- ные месторождения. Эта схема, конечно, в значительной степени идеали- зирована: на практике в «чистом» виде выделенные структуры встречают- ся исключительно редко, гораздо чаще мы имеем дело с их комбинация- ми. Это дало основание ряду исследователей выделить еще одну струк- турно-морфологическую группу рудных тел и месторождений— сложную. Однако, автор данной работы считает, что и так все месторож- дения являются сложными, поэтому лучше ориентироваться на какой-то один из преобладающих их признаков: тяготение к согласным—меж- и внутриформационным структурам, секущим или контактовым (табл. 1). В заключение подчеркнем, что эксперт, руководствуясь в своей работе имеющимися классификационными схемами, по мере накопления мате- риала закономерно приходит к выводу о необходимости их уточнения и адаптации применительно к изучаемым объектам, т. е. к созданию своей оригинальной классификации (или классификаций). В целях прог- нозирования скрытого оруденения можно классифицировать промыш- ленно интересные рудные тела, вмещающие их метасоматиты (гори- зонты, зоны, блоки гидротермально измененных пород), месторождения и рудные поля. При этом факторы рудолокализации, берущиеся в основу таких классификаций, могут менять свою значимость при переходе от од- ного масштаба группируемых объектов к другому. Так, например, фак- тор, определяющий структурно-морфологический тип рудных тел и поэтому являющийся ведущим при их классификации, в случае место- рождений и рудных полей может отойти на второй и даже третий план, уступив первое место, допустим, стратиграфо-литологическому, физико- химическому или какому-либо другому фактору. При этом следует иметь в виду, что локализация месторождений и слагающих их рудных тел мо- жет подчиняться принципиально различным закономерностям и поэтому классификация, облегчающая расшифровку условий формирования руд- ного поля и месторождения, может быть непригодной для прогнозирова- ния заключенных в них скрытых рудных тел.
Глава 3 ОБЪЕКТЫ ЭКСПЕРТНОЙ ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ К объектам экспертной геолого-экономической опенки обычно отно- сятся вновь открытые или известные, но подлежащие повторной ревизии рудопроявления и месторождения, причем нередко расположенные в не- привычной для данного района геолот о-тектонической обстановке и к то- му же относящиеся к нетрадиционным типам, что вызывает затруднения в определении их промышленной значимости. Наряду с этим не менее важ- ными объектами экспертной оценки служат и месторождения как под- вергавшиеся ранее изучению, но отнесенные «за баланс», так и ныне раз- ведующиеся и эксплуатирующиеся (обычно при исчерпании минерально- сырьевой базы действующих предприятий). Объективная оценка масштабов экспертируемого объекта невозмож- на без расшифровки его геолого-тектонической и металлогенической позиций. Для решения этого вопроса необходимо обращаться к данным о гаксонометрических рудных (металлогенических) единицах более круп- ного плана, в состав которых входит изучаемое месторождение (рудо- проявление). К ним относятся, в первую очередь, рудное поле, а затем рудная зона, узел, район, вплоть до рудной провинции. Это по восходя- щей линии. По нисходящей линии путь идет к таксонометрическим руд- ным (индикаторным) единицам все более низкого порядка: рудопроявле- ниям, рудным точкам, точкам минерализации, различным аномалиям. Эти таксонометрические единицы изучают с двух позиций: для выяснения условий рудолокализации (рудные тела и вмещающие их рудоносные зо- ны, горизонты и блоки) и установления их возможного индикаторного значения при прогнозировании скрытого оруденения. Иерархическое де- рево таксонометрических рудных (металлогенических) единиц в схемати- ческом виде выглядит следующим образом (табл. 2). Самый нижний уровень выделенных металлогенических единиц— внемасштабные проявления рудной и сопутствующей минерализации, включая разнообразные аномалии, играющие роль индикаторов скрыто- го оруденения. Затем идет уровень, охватывающий конкретные рудные тела промышленной значимости — основные объекты эксплуатации (при оценке и прогнозировании используются в качестве вспомогательных), за ним следует собственно экспертно-оценочный уровень—месторождения, рудные участки и рудные поля (объекты разведки и промышленного ос- воения), а также обособленные рудопроявления, и, наконец, иерархиче- ское дерево завершает самый верхний таксонометрический уровень — объекты регионального металлогенического прогнозирования, вплоть до рудной провинции и глобального рудного пояса. Рудные проявления, входящие в состав соответствующих таксономе- 1 рических подразделений, размещаются в их пределах или линейно, по- скольку они нередко привязаны к разноориентированным рудоконтроли- руюшим разломам, или же их распределение носит площадной характер, обусловливающийся ролью соответствующих факторов. Точных определений терминов, использованных в табл. 2 для обозна- 24
Таблица 2 Таксонометрия проявлений эндогенного оруденения Линейные единицы Площадные единицы Региональные (металлогенические) Глобальный (межконтинентальный) руд- ный пояс Рудная провинция Рудный пояс Рудная подпровинция Рудная зона (подзона) Рудная область (район) Рудная кулиса Рудный узел Локальные (основные объекты оценки) Рудное поле Месторождение Рудный участок Рудоносная зона Рудоносная площадь Рудоносный горизонт (пласт, залежь) Рудоносный блок (штокверк) Частные (вспомогательные объекты оценки) Рудное тело Рудная зона Рудная жила Рудный пласт (залежь) Рудный штокверк Рудный столб Рудное гнездо Внемасштабные (индикаторные) Зона минерализации Минерализованная площадь Рудная точка Точка минерализации Аномалия (геохимическая, геофизическая и др.) Линейная Площадная Точечная чения соответствующих рудных (металлогенических и индикаторных) таксонометрических единиц, в геологической литературе пока нет. Поэто- му далее будем приводить их в несколько вольном толковании примени- тельно к рассматриваемой проблеме (оценка и прогнозирование). Аномалии (геохимические, геофизические, физические—тепловые и др.)—любые нарушения однородности земной коры, свидетельствую- щие или о возможном проявлении рудообразующих процессов (геохими- ческие аномалии, характеризующиеся наличием концентраций основных рудных и сопутствующих компонентов, заметно отличающихся от клар- ковых и фоновых для данного района), или о вероятности обнаружения структур, потенциально перспективных для локализации оруденения (геофизические и другие аномалии, фиксирующие скрытые на глубине массивы интрузивных пород, складки, сложенные литологически благо- приятными осадочными и эффузивными породами, зоны дробления Вдоль разломов, участки рассеянной рудной, жильной минерализации и др.). Аномалии имеют как прямое поисково-оценочное значение (аномаль- но высокие концентрации основного рудного компонента в интенсивном и крупномасштабном геохимическом ореоле, сильная магнитная геофи- 25
зическая аномалия), так и косвенное, что наблюдается гораздо чаше. Поэтому ореолы необходимо интерпретировать только в сочетании с анализом других рудоконтролирующих факторов. Рудная точка, точка жильной минерализации—внемасштабные прямые или косвенные индикаторы проявления рудообразующего про- цесса. Иногда это могут быть лишь пункт с единичной вкрапленностью рудного минерала (самородное золото, касситерит, шеелит, киноварь и др.), гнездо или тонкий прожилок жильного минерала (флюорит, ба- рит и др.). Такие проявления подлежат строгому учету и детальному ана- лизу с точки зрения их информативной (индикаторной) значимости. Известно, когда по единичному знаку золота или киновари в шлиховой пробе открывались промышленно интересные месторождения соответ- ствующих металлов. Точки рудной и сопутствующей минерализации представляют особый интерес при региональном прогнозировании: иногда они выступают в ро- ли связующих звеньев между смежными (по простиранию) рудоносными структурами; их значение велико и р качестве индикаторов, позволяющих отбраковывать зоны рудоконтролирующих разломов от стерильных в этом отношении разрывных и прочих структур. Зона минерализации, минерализованная площадь. К внемасштабным проявлениям эндогенного оруденения относятся и маломощные зоны, и ограниченные по размерам плошади развития сопутствующей основно- му рудному компоненту минерализации, которые часто можно рассма- тривать в качестве «отдаленного дыхания» рудных систем. Они обычно фиксируются в периферических зонах рудных полей и месторождений, а также в определенных интервалах рудоконтролирующих разрывных структур. В первом случае с помощью их детального картирования мож- но оконтурить наиболее перспективные участки рудного поля, во вто- ром— они выступают лишь в качестве свидетеля проявлений рудного процесса, хотя сами по себе они чаще всего бескорневые образования. Рудное тело (зона, жила, залежь, штокверк, столб, гнездо) — скопление полезного ископаемого со строго определенными контурами, отвечающими экономически обоснованным кондициям, отстроенными по возможности с учетом геолого-структурных условий локализации, и пред- ставляющее промышленный интерес или самостоятельно, или в совокуп- ности со смежными рудными телами аналогичного или другого типа. Таким образом, эта категория таксонометрических рудных единиц имеет в своей основе экономические показатели, хотя при их выделении и обосновании должны учитываться геологические, в первую очередь, структурно-морфологические аспекты. Наиболее богатые рудные скопле- ния чаще всего имеют гнездообразную форму, однако по мере пониже- ния кондиционных требований они все более и более приобретают форму соответствующих геологических тел, что обусловливается преобладаю- щим влиянием при рудолокализации или литологических факторов (пла- стообразные залежи), или структурных (рудные тела Г-, Т-, Х-образной и другой форм, приуроченные к местам пересечения разноориентирован- ных трещин), физико-химических (подэкранные плащеобразные залежи) 26
и др- Среди таксонометрических единиц рассматриваемого уровня важ- ное место занимают рудные столбы и трубки, связанные с изгибами ру- долокализующих структур по простиранию и характеризующиеся наря- ду с повышенным качеством руд значительной протяженностью на глу- бину. В отдельных случаях системы разнотипных рудных тел и зон рас- сеянной минерализации могут сливаться воедино, образуя крупные руд- ные штокверки, пригодные к отработке на массу. При оценке и прогнозировании скрытого оруденения приходится ориентироваться на возможное обнаружение не конкретных рудных тел со строго определенными параметрами и контурами, а их совокупность, дающую в сумме определенный минимум запасов оцениваемого полез- ного ископаемого. Однако при этом следует учитывать ведущую роль определенных структурно-морфологических типов рудных тел, наиболее типичных для изучаемого месторождения. Выявить их можно только в результате детального изучения наиболее разведанного (лучше эксплуа- тировавшегося) участка данного или аналогичного объекта. При этом не- обходимо иметь в виду, что со сменой геолого-структурной обстановки меняется и ведущий структурно-морфологический тип рудных тел: пла- стообразный переходит в штокверковый и т. д. Рудопроявление. Под этим термином понимается как любой новый и поэтому недостаточно изученный рудный выход (в перспективе такое рудопроявление может перейти и в разряд месторождений), так и извест- ное проявление рудной минерализации, получившее отрицательную оценку в процессе поисково-разведочных работ, но в свете дополнитель- ных данных о его геолого-структурной позиции, составе руд, а также в виду возможности использования в качестве макроиндикатора скрытого оруденения, подлежащее переоценке. Изолированные и обособленные рудопроявления встречаются редко, но независимо от их масштабов они должны привлекать особое внимание, с одной стороны, в качестве косвенных индикаторов регионального ге- охимического (металлогенического) фона, с другой—как прямые инди- каторы скрытого оруденения. Примером первого рода могут служить еди- ничные рудопроявления ртути и сурьмы, открывавшиеся и в Якутии, и.на Северо-Востоке СССР в 1930—1940 гг. попутно при поисках на золото, но дет ально не изучавшиеся. Считалось, что эти рудные провинции преи- мущественно золото- и оловоносные. И лишь, когда количество перешло в качество (число вновь выявленных ртутно-сурьмяных рудопроявлений достигло "критической массы’’»), было начато систематическое их изуче- ние, в результате чего указанные рудные провинции превратились в поли- минеральные с ведущей ролью ртути и сурьмы. Такие примеры известны и в других рудных провинциях Советского Союза. Так, первым толчком к превращению Средне-Азиатской, первоначально существенно полиме- таллической рудной провинции в вольфрамоносную послужило обнару- жение Н. А. Смольяниновым шеелита в образцах из скарнового место- рождения Лянгар. Еще один непредсказуемый пример «музейного» открытия месторож- дения произошел в Ленинградском горном институте. В 1938 г. студен- 27
ту этого института В. А. Евстрахину на зачете был дан для определения на гониометре кристалл минерала из коллекции академика П. В. Еремее- ва, числившийся долгие годы рутилом. На самом деле он оказался касси- теритом. Место находки указанного кристалла — Атлянская россыпь в бассейне Миаса на Урале. Последний, как известно, считался стериль- ным в отношении олова. Таким образом, судьбу открытия решила такая малость, как расхождение в определении угла между гранями измерявше- гося кристалла, не достигавшее и одного градуса. В итоге спустя 65 лет подтвердился прогноз И. В. Мушкетова о возможной оловоносности Южного Урала. Этот пример еще раз подтверждает необходимость самого внимательного отношения ко всем прямым и косвенным указа- ниям рудоносности экспертируемого района. Еще более многочисленны примеры регионально-индикаторной роли обособленных (изолированных или «внезональных») рудопроявлений, проявляющейся в масштабах отдельных рудных зон и поясов. Так, про- тяженность известного Южно-Ферганского ртутно-сурьмяного рудного пояса, выделенного в 1920—1930 гг. А. Е. Ферсманом и Д. И. Щербако- вым в северных предгорьях Алайского и Туркестанского хребтов, перво- начально оценивалась в 600 км—от Чаувая на востоке до Бирксу на за- паде. В 1939 г. Н.М. Синицын открыл в Восточном Алтае «внезональ- ные» сурьмяные рудопроявления Иркеш и Талгый, а А. Ф. Федоренко в 1942 г. выявил в западных отрогах Туркестанского хребта «внезональ- ные» же шлиховые ореолы киновари. Это послужило одним из доводов в пользу постановки более широких поисковых работ. В результате Южно-Ферганский пояс имеет сейчас вдвое большую протяженность. Прямая индикаторная роль рудопроявлений наиболее четко прояв- ляется при изучении и прогнозной оценке конкретных рудных полей и ме- сторождений, особенно при наличии многоярусных залежей: отдельные рудопроявления нередко представляют собой эродированные останцы рудных тел, существовавших в верхних структурных ярусах. Рудоносная зона (площадь, горизонт, пласт, залежь, блок, шток- верк) — очень важноев оценочно-прогнозном отношении таксонометриче- ское рудное подразделение. Представляет собой геологическое тело ме- тасоматически (контактово-, гидротермально- и т. д.) измененных пород, вмещаюшее основную массу конкретных рудных тел ведущих геолого- промышленных типов. Как отмечалось, между понятиями рудоносное и рудное тело необхо- димо проводить четкую границу. Рудное тело в значительной степени отно- сится к экономическим категориям, тогда как рудоносное (рудовмещаю- щее) тело сугубо геологический объект, являющийся продуктом предруд- ного изменения пласта (зоны, блока) литологически благоприятных по- род, происшедшего в структурно- и физико-химически благоприятной об- становке. Примерами могут служить пластообразные залежи джеспили- тов, скарнов, кварцитов, песчаников, полосчатых доломитов, джасперои- дов, аргиллизитов и др.; линейно ориентированные минерализованные зо- ны дробления в терригенно-эффузивных, карбонатных и других породах; трубчатые тела минерализованных эруптивных, карстовых и других брек- 28
чий (рис. 2). При прогнозировании скрытого оруденения выделение геоло- гических тел такого типа — первостепенная задача. Для оценки экспорти- руемых объектов не менее важны и их количественные и качественные ха- рактеристики: масштабы проявления, степень интенсивности изменения пород, комплексы минеральных новообразований и др. Месторождение — основной объект геолого-экономической оценки, как и рудное тело, относится к экономической категории. Под месторож- дением обычно понимается геологически обособленное скопление поле- зного ископаемого, которое по своим масштабам, условиям залегания и качественным показателям может быть самостоятельно и экономиче- ски эффективно отработано при существующих системах добычи, обога- щения и переработки данного вида полезных ископаемых. Иначе говоря, месторождение- -самостоятельный объект промышленного освоения. При существующих кондиционных требованиях оно может быть непро- мышленным, забалансовым и резервным. Отдельные параметры (обыч- но качество и технологические аспекты руд) экспертируемого объекта мо- гут находиться на грани кондиционных, что требует особо тщательного подхода к оценке таких месторождений. Не всем месторождениям в целом можно сразу дать однозначную ге- олого-экономическую, а тем более промышленную оценку. Чаще всего для более детального их изучения выделяют наиболее перспективный участок (или группу участков). Такой рудный участок в геолого- структурном отношении, а нередко и по своим масштабам соответствует самостоятельному месторождению. В этих условиях понятия о месторо- ждении и рудном участке как геолого-экономических категориях будут совпадать. Рудное поле как и рудоносный горизонт (зона, блок) в отличие от рассмотренной сопряженной пары таксонометрических единиц— месторождения (рудного участка) и рудного тела—понятие не столько экономическое, сколько геологическое. Рудное поле, соответствуя опре- деленной геологической структуре достаточно крупного масштаба (де- сятки квадратных километров), объединяет все как известные, так и про- гнозируемые (скрытые) проявления однотипного оруденения, распола- гающиеся в сфере влияния главной рудоконтролирующей структуры (глубинный разлом и др.), но локализующиеся в пределах геологически четко обособленного в структурном и литологическом отношениях бло- ка: антиклинория, грабена или горста, вулканоструктуры, комплекса родственных интрузивных образований и т. д. (рис. 3). С подчиненными им структурами более мелкого порядка, а также отдельными членами сТратиграфо-литологического разреза или интрузивными телами связа- ны месторождения и рудные участки. Последние в силу разнотипности РУДО локализующих структур обычно характеризуются значительным раз- нообразием. Этим рудное поле отличается от более однородного в струк- турном и рудно-минералогическом отношениях подчиненного ему объек- та— месторождения, не говоря уже о рудном участке. Таким образом, и здесь можно продолжить намеченную параллель между геологически четко выраженным рудоносным горизонтом (зоной, блоком) и заключен- 29
Рис. 2. Геолого-структурные взаимоотношения промышленно интересных рудных тел (обогащенных гнезд) с вмещающими их метасоматитами (обобщенные разре- зы): а— рудные тела пластообразного типа, приуроченные к горизонтам литологически благо- приятных пород, б—рудные тела жильного типа, контролирующиеся секущими зонами дробления в толще однородных пород, в—рудные залежи, приуроченные к зоне контакта ли- тологически различных пород, обычно изверженных и осадочных, г—штокверкообразные рудные тела, формирующиеся в сводовых частях куполообразных структур (в ядрах сжатых антиклиналей на контакте известняков или песчаников с перекрывающими их сланцами, в апи- кальных частях диапиров, а также интрузивных массивов, вулканических структур и др.); 1 рудные тела, форма которых зависит только от главного фактора рудолокализации; 2— структурно-геологическая позиция обогащенных рудных гнезд, выделяющихся в контурах рудных тел в местах изгиба основной рудолокализующей поверхности; 3—обогащенные руд- ные гнезда, образующиеся под действием двух факторов рудолокализации—пересечения ос- новной рудо локализующей поверхности разрывными нарушениями; 4 -то же, при сочетании трех факторов—места перегибов рудолокализующей поверхности осложняются разрывами; редкая клетка рудовмещающие метасоматиты; частая—обогащенные участки рудных тел и гнезда богатых руд
Рис. 3. Геолого-структурные взаимоотношения рудных полей и месторождений (обобщенные планы): и—рудное поле, связанное с единой геологической структурой однотипного геологического разреза (крупная антиклинальная складка сундучного облика, ядро которой сложено карбо- натными породами, свод и крылья—сланцами), б—рудное поле, контролирующееся разно- типными структурами, представленными породами разного состава; 1—3—рудовмещающие породы: 1—сланцы, песчаники, 2—известняки, доломиты, 3—конгломераты; 4, 5—тела изверженных пород, маркирующих в зонах глубинных рудоконтролирующих разломов пози- цию «рудных отдушин»: 4—протяженные линзы серпентинизированных гипербазитов, 5— небольшие штоки сиенит-диоритового и порфирит-диабазового составов; 6—система взаи- мосвязанных рудоконтролирующих (РК), рудоподводящих (РП) и рудораспределяющих (РР) разломов; 7—элементы падения; 8—15—месторождения и рудные участки: 8— 10—согласные джаспероидного типа, контролирующиеся структурами экранирования (8— сурьмяные, 9—сурьмяно-ртутно-мышьяковыё, 10—сурьмяно-флюоритовые), 11—секущие кварц-карбонатного типа золотосодержащие ртутно-сурьмяные, 12—контактово-секущие ртутные лиственитового типа, 13, 14—секущие ртутные (13—в конгломератах, 14—а—в сланцах, б—в известняках), 15—гнездово-жильные полиметаллические в останцах терриген- но-карбонатных пород в серпентинизированных гипербазитах ным в нем конкретным промышленно значащим рудным телом, с одной стороны, и геолого-структурно четко оформленным рудным полем и ло- кализующимся в его пределах месторождением (рудным участком), оконтуренным по промышленно-экономическим критериями,— с другой. Рудное поле в данной трактовке—объект для детального изучения с точ- ки зрения прогнозирования скрытых рудоносных структур, аналогичных выявленным (экспортируемым), или же принадлежащих принципиально новым геолого-промышленным типам. Это—ближайший резерв для рас- ширения перспектив оцениваемого (экспертируемого) рудного объекта. 31
Рис. 4. Тектоно-металлогенические взаимоотношения рудных провинций, поясов и зон (обобщенные схемы): а—в—примеры рудных провинций, ассоциирующих со стабильным массивом или выступом древней платформы (о), с областью консолидированной складчатости — геосинклйнальнои зоной (б) и районами развития недавней и современной вулканической деятельности (в); 1 8 — комплексы потенциально рудоносных толщ: 1 -древние метаморфиты цоколя, 2— существенно карбонатные толщи нижней части разреза верхнего структурного яруса плат- форм и стабильных массивов, 3—карбонатно-терригенные толщи верхней части разреза того же яруса, 4—районы преимущественного развития инструзивов кислого состава в стабилизи- рованных геосинклинальных областях, 5—площади проявления терригенно-карбонатных по- род в этих же областях, б—зоны офиолитов с выходами серпентинизированных гипербазитов глубинного происхождения, 7—области преобладающего распространения терригенно- эффузивных толщ, 8—зоны молодой вулканической деятельности с современными вулканами в прибрежно-морских районах; 9—система рудоконтролирующих разломов разного масшта- ба; 10—17- рудные зоны л пояса с гетерогенным оруденением, контролирующимся разно- типными линейными структурами: 10— проявления золото-редкометального и полисульфид- ного оруденения, ассоциирующие с долгоживущими древними зонами смятия в метаосадоч- ных и метавулканических комплексах, 11 —секущие зоны с полиметаллическим и другим ору- денением в древних массивах, ассоциирующие со структурами молодой тектонической акти- визации, 12- рудные пояса с телетермальным оруденением, контролирующимся структура- ми внутриформационного расслоения в пологозалегающих толщах карбонатных пород, 13 — то же, с преобладанием месторождений секущего типа, 14—зоны развития постмагматиче- ского высокотемпературного редкометального оруденения, связанного с гранитоидными мас- сивами, 15—рудные пояса с преобладанием среднетемпературных полиметаллических место-
Рудная зона (подзона, кулиса) и рудный узел (область, район) — таксонометрические рудно-металлогенические единицы среднего мас- штаба, соответствующие группам рудных полей и месторождений, объ- единяющихся общностью геолого-тектонической позиции, геологическо- го разреза, проявлений магматической деятельности. Для целей прогно- зирования скрытого оруденения, что является одной из главных задач при геолого-экономической оценке экспертируемого объекта, они имеют лишь косвенное значение, как свидетели интенсивности регионального проявления процессов рудообразования. При этом существенное значе- ние имеет определение тектоно-металлогенической позиции изучаемых проявлений и месторождений, а также разработка поисково-оценочных критериев, основывающихся на методе аналогии—выборе и сравнитель- ном изучении подобных объектов. Рудная провинция (подпровинция, пояс, глобальный рудный пояс)— таксонометрическая единица настолько высокого порядка, что при оцен- ке экспертируемого объекта могут быть использованы лишь две специ- фические ее особенности—геохимический (металлогенический) фон, определяющий рудную специализацию более частных ее составляющих, и геолого-тектонический и магматический режимы, обусловливающие преобладающее развитие месторождений тех или иных геолого- промышленных типов. Так, большинство рудных провинций специализи- ровано на определенный комплекс рудных элементов (для Северо- Востока СССР, например, это будут золото, серебро, олово, вольфрам, ртуть и др.), причем закономерности размещения и условия формирова- ния месторождений одних и тех же видов полезных ископаемых могут быть различными, в частности, в древних платформенных областях и молодых вулканогенных зонах, активизированных структурах плат- форм, стабильных массивов, складчатых зонах и т. д. (рис. 4). Г гобальный (межконтинентальный) рудный пояс—в пределах конти- нентальной части земной коры известны два тектоно-металлогенических подразделения этого масштаба. К ним относятся Средиземноморско- Азиатский и Тихоокеанский пояса. К этой же категории следует, по- видимому, отнести и недавно выделенные глобальных масштабов сре- динно-океанические рудные пояса, охватывающие практически весь зем- ной шар (их общая протяженность почти 44 тыс. км), они представлены многочисленными проявлениями недавней и современной вулканической деятельности (в виде конусообразных скоплений, корок и конкреций ок- сидных и сульфидных руд), ассоциирующими с «рудными отдушинами», связанными с продольными и поперечными (трансформными) разлома- ми в срединно-океанических подводных хребтах [39]. Эксперту-геологу обычно приходится иметь дело с начальными (ло- кального масштаба) членами охарактеризованного таксонометрического Рождений согласного и секущего типов, 16 — рудные зоны с телстермальным, преимуществен- но ртутно-сурьмяным и флюоритовым оруденением, контролирующимся глубинными разло- мами с выходами серпентинизированных гипербазитов, 17—зоны развития молодого, вплоть До современного, поствулканического оруденения (ртутно-сурьмяного, золото-серебро- нолиметаллического и др.) 33 481- з
рудно-формационного и рудно-металлогенического рядов, тем не менее изучение остальных его составляющих более регионального плана поле- зно при тгроведении сравнительной геолого-экономической оценки экспортируемых объектов. Глава 4 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СКРЫТОГО ОРУДЕНЕ- НИЯ Основная масса эндогенных рудных месторождений формируется при активном участии восходящих • потоков гетерогенных (постмагматиче- ских и др.) эманаций и растворов, что придает им известную генетиче- скую общность, определяющую относительное единообразие методиче- ских подходов к прогнозированию и оценке скрытого оруденения. Принципиально иной должна быть методика прогнозирования магмати- ческих месторождений, образующихся в процессе дифференциации и внедрения магматических расплавов. К сожалению, такая методика разработана недостаточно. Что же касается диагенетически преобразо- ванных осадочных, метаморфизованных и метаморфогенных месторо- ждений, то они характеризуются многими чертами сходства с гидротер- мальными образованиями, что объясняется участием в их формировании подземных и поверхностных вод, приобретших под воздействием внеш- них факторов свойства гидротермальных растворов. Поэтому методы прогнозирования, разработанные применительно к последним, можно использовать и при оценке сложных в генетическом отношении страти- формноподобных месторождений, во многом аналогичных телетсрмаль- ным. Успех прогнозирования скрытого оруденения, локализующегося при участии подвижных агентов переноса (высокотемпературные газовожид- кие постмагматические и другие эманации, а также более низкотемпера- турные гидротермальные и гидротермальноподобные растворы), обу- словливается тремя основными факторами. Это, во-первых, вертикаль- ный размах рудоотложения (размах, а не глубина формирования место- рождения, последний термин более привычный, но менее определенный), т. е. интервал глубин, в пределах которого можно более или менее уве- ренно планировать поиски скрытого оруденения, во-вторых, многоярус- ность оруденения. Иначе говоря, прогнозируя, мы должны быть твердо уверены, что кроме выявленного рудного (рудоносного) яруса (горизон- та) можно ожидать наличие промышленного оруденения и в иной струк- турно-литологической позиции, и в связи с другими членами геологиче- ского разреза. И, в-третьих, это— проникающая способность рудонос- ных эманаций и растворов. Только при высокой подвижности последних мы вправе рассчитывать, что в толще надрудных пород останутся какие- то следы циркуляции отработавших порций рудоносных растворов в ви- де соответствующих продуктов взаимодействия гидротерм с вмещающи- ми породами, используя которые в качестве макро- и микроипдикаторов 34
скрытого оруденения можно разбраковывать перспективные структуры: выделять из них те, которые действительно подвергались воздействию рудоносных растворов и эманаций. Вертикальный размах рудоотложения При прогнозировании скрытого оруденения необходимо- четко разграничивать понятия о глубине формирования месторождения и вер- тикальном размахе рудоотложения (рис. 5). Последний зависит от боль- шого числа факторов. Факторы, определяющие масштабы вертикального размаха рудоло- кализации для месторождений различных генетических типов, достаточ- но многообразны. Среди них главные следующие. Степень однородности геологического разреза. Практически все гидро- термальные месторождения с большим вертикальным размахом рудоот- ложения локализуютя в толщах литологически однородных пород, преи- мущественно терригенных (особенно благоприятны химически слабоак- тивные и механически однородные т олщи сланцев, в первую очередь ме- таморфизованных), в меньшей мере—карбонатных. Наиболее ярким Рис. 5. Обобщенные разрезы, иллюстрирующие представления о глубине форми- рования месторождения: о верхний предел рудоотложения: 1—выделение основной массы руд выше уровня грунто- вых вод, иногда непосредственно на дневной поверхности, 2—локализация оруденения у зер- кала грунтовых вод, 3—отложение руд ниже «теплового барьера» (температуры образования ведущих рудных минералов), 4—рудоотложение при условии предварительного прогрева под- водящего канала; б— нижний предел рудоотложения: 1 —при большом температурном диапа- зоне минсралообразования, 2—при ограниченном; в оптимальный интервал рудоотложе- 1В,Я: 1 непрерывно на всем протяжении по вертикали,-2 в благоприятных структурах, 3— Нл среднем, наиболее оптимальном уровне; л,— л, —глубина и вертикальный размах рудоот- ложения: л, глубина расположения зеркала грунтовых вод, л,, л5—соответственно нижний верхний температурные пределы минералообразования, л4—вертикальный размах рудоло- вализашш, л5 оптимальная глубина формирования промышленных рудных тел; 1—рудные CJia; 2 рудоконтролирующие разломы; 3 - дневная поверхность; 4 - зеркало грунтовых Д’ температурный предел рудолокализации: 5—нижний, 6—верхний; 7—границы рудолокализации по вертикали; 8—-оптимальная глубина формирования месторождений 35
примером месторождений первой группы является золоторудное место- рождение Колар в Индии, где система крутопадающих продуктивных кварцевых жил в метаморфитах докембрия прослеживается непрерывно на глубину более 4,5 км, а если учесть эродированную часть рудоносной зоны (более 1,5 км) и не вскрытые горными выработками корневые ее ча- сти (1,5 — 2 км), то общая протяженность малосульфидного золотого оруденения по вертикали составит 8 — 9 км (рис. 6). Эта цифра корре- спондируется с данными геохимического опробования керна сверхглубо- кой Кольской скважины, пробуренной по аналогичным породам древне- го метаморфического комплекса: здесь признаки золоторудной минера- лизации прослеживаются до глубины не менее 10 км. Другой пример—по дисульфидные кварц-карбона тные жилы месторождения Пшибрам в Чехо-Словакии, структурный путь которым «прокладывали» крутопадающие дайки диабазового порфирита — производные глубинного магматического очага. Ряд таких жил отрабо- тан до глубины 1,4 км. Судя по элементам вертикальной минералогиче- ской зональности (на верхних горизонтах этих жил развиты проявления сульфосрльной ртуть-, сурьму- и серебросодержащей минерализации), эродированная их часть составляет не менее 0,5— 1 или даже 1,5 км. Не- отработанные части отдельных жил с преимущественно цинковым оруде- S о о о in А б ГЕ ’ Г И «Б ]4 ГЧШ5 Izzd Рис. 6. Обобщенная продольная проекция отработанных золоторудных тел жиль- ной системы Чемпйен, месторождение Колар. По П. Рагхавану: I проекция отработанных рудных столбов (схематизировано); 2— позиция даек диабазово- го порфирита, рассекающих жильную систему; 3—позиция поперечных разломов, контроли- рующих условия локализации обогащенных рудных столбов; 4 —позиция поперечных дизъ- юнктивен более мелкого порядка, игравших роль рудораспределяющих структур; 5, 6— предполагаемые части золотожильной системы; 5- корневая, 6 - верхняя эродированная 36
ненисм выклиниваются на 5- -10 этажей ниже конечных очистных за- боев. Таким образом, непрерывная протяженность свинцово-цинкового оруденения на этом месторождении должна достигать не менее 3—3,5 км (рис. 7)- Несколько меньшая, но все же весьма значительная глубина распространения характерна для золотосодержащих сурьмянорудных жил. Так, в хр. Мерчисон в Южной Африке, сложенном как и в предыду- щих случаях древними метаморфитами алюмосиликатного состава, кру- топадающие рудные жилы месторождения Гравелотт отрабатываются на глубине, превышающей 1,2 км. Здесь протяженность сурьмяного оруде- нения по вертикали также весьма значительна— по-видимому, не менее 2- -2,5 км. Такой же вертикальный размах рудоотложения типичен для комплексного вольфрам-сурьмяно-полиметаллического месторождения Саншайн в США (штокверкообразные тела отработаны до глубины 1200—1400 м). Протяженные на глубину (многие сотни метров) сурьмя- норудные жилы выявлены и в пределах Адыча-Тарынской зоны в Яку- тии, представленной толщей литологически однородных, хотя и относи- тельно слабометаморфизованных глинистых сланцев нижнего мезозоя. Типичный пример месторождений второй группы, локализующихся в мощных толщах карбонатных пород — Сымап-Адыракоуская группа ртутных рудопроявлений в Южной Фергане, выявленная в пределах крутопадающей толщи доломитов девона, прорезающейся в поперечном направлении глубоким (до 3 км) ущельем р. Сох. Здесь в отличие от пре- дыдущих примеров рудные тела представлены не выдержанными по па- дению жилами, а системами кулисообразно сменяющих друг друга рудо- носных зон с жило- и гнездообразными скоплениями киновари— пракзически единственного рудного минерала. Ртутоносная зона про- слежена по простаранию рудовмещающей толщи доломитов на десятки километров, следуя продольному профилю их рельефа: с вершины г. Ал- тын-Бешик (около 4,2 км) эта зона «спускается» с левого ущелья р. Сох до самого ее русла (примерно 1,2 км), а затем снова «поднимается» по пра- вому борзу узкой долины до отметки, превышающей 3 км. Вертикаль- ный размах однородного (киноварного) непрерывно-прерывистого ору- денения определяется здесь минимально величиной 3 км, а с учетом верх- ней и нижней частей рудной колонны—4 — 5 км (рис. 8). Несколько ме- ньший вертикальный размах имеет ртутное оруденение в расположенной несколько западнее Бирксуйской рудной кулисе, где к рудовмещающим относятся химически более активные по сравнению с доломитами извест- няки карбона. Ртутная минерализация прослеживается по южному скло- ну хр. Андыген от вершины Куганды (около 3,5 км) почти до самого ру- сла р. Бирксу (участок Чокон-Камар), что соответствует перепаду высот в 2 км. Вертикальный размах многоярусного субсогласного ртутного оруденения Ваньшаньской рудной зоны в южной части КНР, разрез кото- рой представлен почзи горизонтально залегающей толщей доломитов и известняков кембрия, достигает 1 — 1,5 км. В приведенных примерах четко прослеживаются различия в локализа- ции гидротермального, в том числе и телетермального оруденения в толщах алюмосиликатного и карбонатного составов при выдержанно- 37
Рис. 7. Вертикальный размах рудоотложения на примере полиметаллических жиль- ных месторождений Пшибрам (типичный разрез). По Я. Кутине и др:. I —древние метаморфиты с элементами складчатой тектоники; 2 - разномасштабные дизъ- юнкзивы; 3—дайки диабазового порфирита глубинного происхождения, «прокладываю-
Рис. 8. Схематизированный продольный профиль (а) и поперечный разрез (б) через рудовмещающую толщу карбонатных пород Сымап-Адыракоуской ртутноруд- ной кулисы в Южной Фергане: 1 сланцы; 2—нерасчлененная толща карбонатных пород; 3 массивные известняки; 4 массивные доломиты; 5—продуктивная пачка тонкослоистых глинистых доломитов; 6— согласные ртутнорудные залежи, контролирующиеся структурами внут риформационного расслоения (в пластах полосчатых зебровидных доломитов); 7—гнездообразные ртутноруд- ные тела, локализующиеся в местах пересечения и изгиба трещин; 8- эродированная часть кровли сти и однородности разрезов в первом случае преобладают непрерывные на глубину рудные жилы, во втором—оруденение дискретное, хотя об- щий масштаб вертикального его размаха в отдельных случаях и прибли- жается к значениям показателя, установленного для рудных месторожде- ний в сланцах и гнейсах. При неоднородном разрезе выдержанность оруденения по вертикали нарушается, так как отдельные горизонты пород могут играть роль хи- мического (например, осаждающее действие карбонатов) или физическо- го (экранирующее влияние сланцев) «барьера». Степень выдержанности на глубину рудоконтролируюших и рудолока- лизующих структур. Наиболее благоприятен для прогнозирования слу- чай, когда в качестве рудолокализующих структур выступают или зоны крутопадающих разломов, или же контактовые поверхности различных интрузивных тел — крутопадающих, причем, как правило, осложненных разломами или формировавшихся вдоль зон тектонических нарушений: даек (месторождение Пшибрам), гипербазитовых массивов (ртутные ме- сторождения киноварь-лиственитовой формации—такие, как Нью- Альмаден, рудные столбы которого отработаны до глубины 850 м, и др.), некоторых гранитоидных штоков (месторождение Алтынтопкан в Кара- мазаре) и др. Протяженными на глубину могут быть локальные структу- ры «точечного» типа: кимберлитовые трубки (месторождение Кимберли в Южной Африке), одиночные вулканоструктуры центрального типа (Маджаровское полиметаллическое рудное поле в Родопах, Болгария), трубки взрыва (редкометально-полиметаллические месторождения Се- верной Киргизии), диапиры карбонатных пород (полиметаллические ме- «рудн*1^71’ ГМе>>; 4 рудные жилы; 5 -экстраполированная эродированная верхняя часть эдемен™ Л|еРева>>; 6 предполагаемая корневая система «рудного дерева»; 7- типоморфные ты, характеризующие вертикальную зональность рудоотложения 39
сторождения Северного Туниса) и каменной соли (Славянская группа ртутно-полиметаллических месторождений в Донбассе) и др. Протя- женными на глубину могут быть, по-видимому, и месторождения, ас- социирующие с относительно крупными структурами кольцевого типа как гетерогенного глубинного происхождения, так и космического. Во всех перечисленных примерах непрерывный вертикальный размах оруденения может измеряться первыми тысячами метров, а с учетом многоярусное™ — и в 2 — 3 раза больше. Последний вариант чаще всего относится к системам субпараллельных разрывных нарушений, кулисо- образно сменяющих друг друга как по падению, так и простиранию еди- ной рудоконтролирующей разрывной структуры. Необходимо подчеркнуть, что непрерывность локализации орудене- ния даже вдоль одной и той же рудоконтролирующей (рудолокализую- щей) поверхности крупного, глубоко заложенного дизъюнктива скорее исключение, чем правило: решающую роль играют перегибы указанной поверхности как по простиранию, так и особенно по падению. Нагляд- ный пример — золоторудное месторождение Колар: при общем вертика- льном размахе оруденения, достигающем 10 км, протяженность обога- щенных рудных столбов на глубину здесь редко превышает 1 —1,5 км, что обусловливается размерами ослабленных зон, благоприятных для рудоотложения (соответствуют приоткрытым граням рудолокализую- щей поверхности). Стабильность геотектонической обстановки в момент рудообразования. Формирование месторождений — длительный процесс, измеряющийся иногда, как показал опыт изучения ряда телетермальных объектов, сотнями тысяч и даже миллионами и десятками миллионов лет. Такие данные получила Н. Ю. Баринкова при определении абсолютного возра- ста жильного серицита из варисских ртутно-сурьмяных месторождений Южной Ферганы. Поэтому при прочих равных условиях чем спокойнее тектоническая обстановка, тем более выдержанными на глубину могут быть рудные залежи. Не случайно, что самые глубокие шахты пройдены именно на месторождениях, расположенных в пределах платформенных или субплатформенных областей (Колар в Южно-Индийском щите, Пшибрам в Чешском массиве и др.). Стабильностью геотектонической обстановки в значительной степени определяется и тепловой режим среды в период рудообразования. Коли- чественным его выражением служит температурный градиент— скорость повышения температуры земных недр с глубиной. Этот гра- диент в среднем составляет 1 на 33 м углубки, однако в вулканических областях эта цифра может снижаться в два-три раза, а в платформен- ных— быть в полтора-два раза больше. Резкий перепад температур в областях активной вулканической деятельности обусловливает столь же значительное снижение вертикального размаха рудоотложения. На ртутных месторождениях, формирующихся при участии современных термальных источников, например на месторождении Сульфур-Бэнк в США оно достигает нескольких десятков метров. Характерно также не менее резкое сокращение сроков актавного рудоотложения (до первых 40
тысяч, редко — десятков тысяч лет, как в случае ртутного месторождения Макдермит в США). Из этого следует, что в спокойной геотектонической обстановке (щиты, стабильные массивы, зоны консолидированной складчатости) тепловой режим вмещающих пород будет оказывать на восходящие рудоносные растворы гораздо меньшее осаждающее влияние, чем, например, в «горячих» областях вулканической деятельности. По- этому не случайны столь резкие различия между значениями вертикаль- ного размаха, например, золоторудного жильного оруденения на месторо- ждении Колар и проявлений эпитермальной золотой же минерализации, связанной с современными термальными источниками в Новой Зеландии. Глубина заложения рудогенерирующего очага. Чем глубже расположен очаг, тем более однородны («отсепарированы») рудоносные растворы и тем, следовательно, на большем расстоянии по вертикали будут сохра- няться оптимальные условия рудолокализации. Наибольшая глубина характерна для рудогенерирующих очагов, с ко- торыми связано формирование телетермальных месторождений. Это, как минимум, многие десятки километров. Естественно, что на таком большом пути рудоносные эманации, преодолевая ряд физических и хи- мических барьеров, не могли не потерять часть своего полезного груза в виде компонентов и соединений, наиболее чувствительных к измене- ниям физико-химических условий среды. Только оставшиеся наиболее инертные или самые подвижные составляющие могли участвовать в фор- мировании месторождений с максимально возможным вертикальным размахом рудоотложения. Наряду с этим существуют и рудогенерирующие очаги неглубокого (5—10 км) и даже приповерхностного (первые километры) эаложения. Это относится, во-первых, к «рудоначальным»— геохимически специа- лизированным на тот или иной компонент интрузивам, с которыми мно- гие исследователи связывают, например, образование оловорудных (лей- кократовые граниты), медно-молибденовых (диорит-порфиры), редко- метальных (щелочные сиениты, альбитизированные граниты) и некото- рых других месторождений, и, во-вторых, к вулканоструктурам цент- рального типа со штоками субвулканических пород, с которыми не- редко ассоциируют приповерхностные месторождения золото-се- ребро-полисульфидных и редкометальных руд. Однако следует отме- тить, что большинство исследователей рассматривают такую связь в ка- честве геолого-структурной, пространственно-парагенетической. Не ис- ключена возможность, что оруденение здесь или наложенное постмагма- тическое, или же внедрение магматических масс только стимулировало гидротермальную деятельность, в том числе и за счет вовлечения в про- цесс рудообразования связанной водьц а также захороненных и вадозо- вых вод. Даже в случае с сегрегационными магматическими месторожде- ниями железных (Кирунавара), сульфидно-никелевых (Садбери, Нориль- ск), хромитовых (Кемпирсай) и других руд нельзя с полной уверенностью связывать такие образования с непосредственно рудовмещающими габ- броидными или гипербазитовыми массивами — возможно, что это про- изводные еще более глубоких рудогенерирующих очагов. 41
Физико-химическое и динамическое состояния агентов переноса (гидро- термальных растворов и эманаций). Это — большая группа факторов, в той или иной степени влияющих на условия осаждения рудных компонентов, и поэтому в значительной степени определяющая вертикальный размах рудоотложения. Отметим главные из них [30, 31, 36]. Температура. Чем выше исходная температура рудогенерирующих растворов и эманаций, тем больше перепад температур в зоне рудолока- лизации и тем, следовательно, меньше вертикальный размах рудоотло- жения. В общем случае, как подчеркивалось ранее, существенное влияние оказывает температурный градиент—на платформах он ниже обычного уровня, а в областях развития вулканической деятельности этот градиент резко увеличивается. В результате предварительного прогрева рудопод- водящих каналов интрузивами или высокотемпературными эманациями значения локального температурного градиента также могут возрастать, что нарушает общую картину вертикальной зональности рудоотложе- ния, обусловливая увеличение его размаха. Давление. Как и в случае температурного фактора, значение вертика- льного размаха рудолокализации находится в обратной зависимости от величины давления в системе. Концентрация. Чем выше концентрация рудогенерирующих раство- ров и эманаций, тем менее устойчива система и тем, следовательно, мень- ше вертикальный размах рудоотложения. Этот вывод хорошо подтверж- дается данными по температурам гомогенизации газовожидких включе- ний в кристаллах рудных и жильных минералов. Состав растворов и эманаций. Наиболее Выдержанные по вертикали месторождения (например, монометальные ртутные, сурьмяные и неко- торые золотые) формируются, как правило, за счет хорошо отсепариро- ванных растворов, отложивших на глубоких горизонтах свой основной «полезный груз» и 'поступивших к местам рудолокализации достаточно «разбавленными» (иногда даже однокомпонентными). Физическое состояние. Наиболее благоприятен случай, когда рудоге- нерирующие растворы являются истинными, ионными (иногда с ком- плексными соединениями металлов); коллоидные растворы образуют приповерхностные залежи, ограниченно распространенные на глубину; недостаточно стабильна и система, в которой участвуют перегретые газо- вожидкие эманации, а также газовая фаза. Для высокоподвижных эле- ментов, особенно химически устойчивых (ртуть и др.), возможно движе- ние к местам рудолокализации и без носителей—в атомарном виде. Кислотно-щелочной потенциал растворов. Оптимальные условия для формирования выдержанных на глубину рудных залежей наблюдаются при значении pH растворов, близком к нейтральному или слабощелочно- му. Скорость циркуляции рудогенерирующих растворов и эманаций. Между этим фактором и вертикальным размахом рудоотложения существует обратная зависимость — при наиболее замедленной циркуляции раство- ров возникают самые протяженные на глубину рудные залежи, что мож- 42
но видеть на примере многих месторождений телетермального типа, ло- кализующихся в условиях полузамкнутого «субартезианского» бассейна. Таким образом, наиболее выдержанные на глубину эндогенные руд- ные месторождения образуются в спокойной тектонической обстановке в условиях однородного разреза при участии хорошо отсепарированных, слабо концентрированных—от средне- до низкотемпературных истин- ных, близких к нейтральным растворов, двигающихся с замедленной ско- ростью вдоль четко выраженных рудоподводящих структур. Вертикаль- ный размах рудоотложения для объектов этого типа измеряется многи- ми тысячами метров. Минимальный размах рудолокализации характе- рен для двух крайних членов гидротермального ряда —самых высоко- температурных плутоногенных месторождений, образующихся при уча- стии перегретых (надкритических) растворов и газовожидких флюидов, и некоторых вулканогенных месторождений, формирующихся в припо- верхностных условиях как высокотемпературными эманациями (алуни- товый тип), так и в связи с поствулканическими низкотемпературными термальными источниками (травертиновый тип). В первом случае верти- кальный размах рудоотложения измеряется обычно сотнями метров (не- которые пегматитовые и скарновые, а также грейзеновые месторожде- ния), во втором—немногими сотнями и даже первыми десятками ме- тров (травертиновые месторождения). Изложенное, конечно, не означает, что понятие о вертикальном раз- махе рудоотложения равнозначно представлению о непрерывности рас- пространения оруденения на всем интервале, устанавливаемом для дан- ного генетического типа месторождений. Оруденение, как правило, лока- лизуется прерывисто (дискретно), лишь в очень редких случаях протя- женность отдельных рудных столбов по падению приближается к указан- ным цифрам (золоторудное месторождение Колар, полиметаллические жилы месторождения Пшибрам). В общем виде под понятием вертикаль- ный размах рудоотложения имеется в виду интервал глубин, в пределах которого при условии благоприятных структурно-литологических пред- посылок можно встретить промышленные скопления искомого полезно- го ископаемого в виде обособленных рудных тел, прослеживающихся обычно на глубину первых десятков метров, рудоносных горизонтов (зон, блоков), распространяющихся по падению на сотни и тысячи ме- тров, рудолокализующих структур, суммарный вертикальный размах прерывистого оруденения вдоль которых нередко измеряется нескольки- ми тысячами метров, и др. Так, по идеализированной схеме можно про- иллюстрировать зависимость между перечисленными показателями глу- инносги распростарения оруденения применительно к месторождениям одного из наиболее сложных в структурном отношении типов — Ртутного в карбонатных толщах (рис. 9). При прогнозировании и оценке скрытого оруденения необходимо учи- тывать фактор глубинности, четко различая при этом значения макси- мально возможного вертикального размаха рудоотложения (для каждо- Генетического типа месторождений они различны), и предположения оптимальных цифрах возможного непрерывного распространения 43
Рис. 9. Схематизированный разрез, иллюстрирующий вертикальный размах ру- доотложения в месторождениях телетермального типа: 1—геолого-структурная позиция рудвых тел; 2—гипотетический рудогенерирующий очаг глубокого заложения; 3—направление восходящего движения рудоносных растворов вдоль разломов промышленного оруденения на глубину для конкретных рудных тел и ру- доносных зон (горизонтов, блоков). При этом необходимо иметь в виду и технико-экономические факторы — техническую доступность глубин прогнозирования, с одной стороны, и экономическую целесообразность поисков рудных тел месторождений изучаемого геолого-промышленного типа на тех или иных глубинах (определяется общими масштабами ме- сторождений и размерами слагающих их рудных тел) — с другой. Многоярусность оруденения Многоярусность наряду с вертикальным размахом рудоотложения - -1 один из решающих факторов, влияющих на успех глубинного прогнози- рования скрытого оруденения. Именно поэтому при экспертной оценке выявленных рудопроявлений и месторождений особое внимание должно уделяться проблеме многоярусности, тем более, что в последние годы возрастает число примеров коренной переоценки известных, интенсивно эксплуатирующихся и даже полностью отработанных и законсервиро- ванных месторождений, получивших «вторую жизнь» в результате выяв- 44
ления оруденения в других структурно-литологических этажах, причем нередко относящегося к принципиально новым структурно-морфоло- гическим и даже генетическим типам. В самом общем виде следует различать генетическую и гетерогенную многоярусность. В первом случае это—единый ряд многоярусных руд- ных залежей, связанных общностью рудогенерирующего очага и рудо- подводящих каналов и формирующихся при посредстве единого потока рудоносных флюидов, меняющихся со временем и в пространстве, чем предопределяются наблюдаемые иногда существенные различия в соста- ве разноэтажных рудных залежей. Во втором случае оруденение в некото- рых из структурно-литологических этажей может быть разновозрастным и генетически неоднородным, поэтому условия его локализации на соот- ветствующем ярусе будут иметь свои специфические особенности, даже при однотипности основных полезных ископаемых. Классическим примером многоярусных генетически однородных руд- ных залежей могут служить ртутные месторождения ваныпаньского типа в южной части КНР, приуроченные к мощной толше сложночередую- щихся массивных и слоистых известняков и доломитов кембрия: на от- дельных участках здесь выделено до 15—20 рудоносных горизонтов, структурно и генетически связанных друг с другом. Локализующиеся в них стратиформноподобные залежи кроме того генетически связаны и с секущими телами сурьмяно-полиметаллических и редкометальных руд в подстилающих синийских сланцах и в более древних метаморфитах, с одной стороны, и с секущими и согласными телами полиметаллических, мышьяковых и флюоритово-баритовых руд в перекрывающих верхнепа- леозойских и нижнемезозойских карбонатно-терригенных толщах—с другой. Суммарный интервал минерализованных пород сводного разре- за отложений докембрия—мезозоя достигает здесь, как минимум, 10 тыс. м, а число рудоносных ярусов — 20—30 (рис. 10). Гу Чаогуань в результате статистической обработки данных о ртуто- носности пород, развитых на территории южной части КНР, выявил, что 96% рудопроявлений приурочено к осадочным породам, в том числе 92% — к карбонатным. Всего установлено 59 ртутоносных горизонтов, из них в 18 зафиксированы промышленные концентрации этого металла. Более 70% месторождений приходится на долю многоярусных рудных залежей пров. Гуйчжоу, локализуюшихся в мощных толщах доломитов кембрия. Многоярусные залежи весьма характерны и для ртутных месторожде- ний кварц-диккитового типа, представленных пластами оруденелых кварцитовых песчаников, входящих в состав общей монотонной толщи глинистых сланцев. С. И. Кирикилица и другие выделяют в разрезе ка- менноугольных отложений Донбасса до десяти таких горизонтов песча- ников, перспективных в отношении ртутного оруденения, в пяти из них зафиксированы промышленные его концентрации (рис. 11). В Испании, в районе известного ртутного месторождения Альмаден, рудоносная толща нижне-среднецалеозойских терригенных отложений также вклю- чает не менее пяти горизонтов кварцитовидных песчаников с киноварью. 45
Рис. 10. Сводная литограмма отложений, развитых в пределах Ваныпаньского ртутнорудного поля, отражающая многоярусность оруденения, обусловленную влиянием стратиграфо-литологического фактора. По Ли Юньсяню и др. Литологическая колонка дана в общепринятых условных знаках; две черточки—зоны внутри- формационного расслоения, треугольники —зоны брекчирования, крестики—зоны окварце- вания; на графике изменения коэффициента доломитизации Кл пунктиром показано значение этого коэффициента для чистого доломита Общий размах многоярусного оруденения как в Донбассе, так и в цен- тральной Испании определяется цифрой, соизмеримой с приведенной для ваныпаньского типа, т. е. многими тысячами метров как по геологи- ческому разрезу, так и непосредственно по вертикали. В Скандинавии гетерогенная многоярусность установлена в разновоз- 46
Рис. 11. Разрезы, характеризующие структуру Никитовского рудного поля. По С. И. Кирикилице, Е.П. Захарову, Н.Я. Ольховскому и др.: а—продольный профиль рудоносной куполовидной брахискладки, б—обобщенный попереч- ный профиль; 1 — глинистые сланцы; 2—горизонты рудолокализующих песчаников: Чб— чернобугорский, Чк—чернокурганский, Сф—софиевский, Чг—чегарникский, Бр— бормутский, Вр—веровский. Ел—еленовский; 3—рудоконтролирующий взбросонадвиг (а) и оперяющие его рудораспределяющие сбросы (6); 4—разрывные нарушения других систем; 5 согласные внутриформационные залежи ртутных руд; 6 — секущие зоны ртутной минера- лизации; 7- жильные тела антимонита; 8 веера глубоких разведочных буровых скважин (многоствольное бурение) растных залежах железных, колчеданных, никелевых, полиметаллических и редкометальных руд, приуроченных к различным толщам древних ме- таморфитов, подвергшихся неоднократным тектоническим деформа- циям и характеризующихся проявлениями многофазной магматической деятельности. Оценка перспектив экспертируемого объекта за счет прогнозирования многоярусных рудных залежей в нервом случае будет методически более легкой задачей, чем во втором. Однако в обоих случаях прогнозирование скрытого оруденения осуществляют в значительном диапазоне глубин, измеряющемся многими тысячами, иногда даже первыми десятками ты- сяч метров. Глубина прогнозирования определяется, с одной стороны, величиной эрозионного среза, а с другой — техническими возможностя- ми разведочной техники. Это—один крайний, максимально глубинный, вариант прогнозирования и оценки перспектив многоярусного орудене- ния. Другим крайним членом ряда служит прогнозирование многоярус- ного скрытого оруденения в непосредственной близости от выявленного, а нередко и успешно отрабатывающегося рудного горизонта. Такие сбли- женно-многоярусные залежи иногда выявляют в интервале первых десят- ков метров — выше или ниже (последнее гораздо чаще) основной рудоло- кализующей повехрности. Рассмотрим это на нескольких примерах. В полисульфидных гидротермальных месторождениях, контролирую- щихся структурами экранирования, основную массу промышленного ‘Туденения обычно несет достаточно выдержанный горизонт джасперио- Дон’ формирующийся метасоматическим путем на контакте известняков 47
Рис. 12. Блок-диаграмма, иллюстрирующая последовательную смену ведущих типов рудных тел в месторождениях, контролирующихся структурами экранирования, по мере изменения одного из главных рудолокализующих факторов -радиуса изгиба складки: 1—перекрывающие сланцы; 2—подстилающие известняки; 3—нарушения разного масшта- ба; 4—основной рудоносный горизонт; 5—ведущие типы рудных тел, характерные для той или иной структурной позиции, определяющейся радиусом изгиба рудоконтролирующей ан- тиклинали; 6—рассеянная вкрапленность рудных минералов; 7—шарнир рудоконтролирую- щей антиклинали и перекрывающих их сланцев. Линзогнездообразные рудные тела в таком горизонте достигают максимальных концентраций в сводовых частях от- носительно пологих куполовидных брахискладок. Однако при сравни- тельно малом радиусе изгиба такой складки дроблению и брекчирова- нию в значительной степени кроме джаспериодов подвергаются и под- стилающие известняки, особенно в ядерной части брахискладки. В соот- ветствии с этим появляется и новый тип рудных тел—гнезда и секущие жилы в брекчированных известняках, которые при значительной интен- сивности процесса рудообразования, за счет слияния образуют штокверк, иногда весьма крупный. При еще большем сжатии складки, вплоть до образования складчатых структур изоклинального типа, центр механиче- ских деформаций пород перемещается в сводовую часть антиклинали, в перекрывающие сланцы, или приходится на крутой перегиб ее крыла, чаще всего висячего. В таких условиях промышленное оруденение также частично меняет свою структурную позицию: богатые рудные тела се- длообразной формы или более бедные штокверки образуются уже в пере- крывающих сланцах (рис. 12). Другой пример—развитие богатых столбо- и гнездообразных руд- ных тел непосредственно в лежачем боку стратиформных полиметалли- ческих залежей в карбонатных породах разного состава—известняках, доломитах и др. Обычно они выполняют полости пред- и внутрирудного карстового растворения. На некоторых месторождениях (Тарские горы на юге Франции) на долю таких образований приходится до одной чет- 48
верти учтенных запасов по руде и до половины по металлам (свинцу и цинку). Сближенно-многоярусные рудные тела типичны и для месторожде- ний жильного типа. Они связаны с изгибами основной рудолокализую- щей поверхности разрыва по падению, с местами сопряжения и ответвле- ния трещин более мелкого порядка и др. Между двумя рассмотренными крайними вариантами многоярусно- сти оруденения (сближенного и максимально широкого по вертикали) располагается многочисленная группа месторождений с целой системой многоярусных залежей, обладающих достаточно умеренным вертикаль- ным размахом локализации (сотни- первые тысячи метров), но одно- временно и большим их разнообразием по структурным особенностям и позиции в разрезе. Как отмечалось, выделяются три типа такой мно- гоярусности: стратиграфо-литологический, структурно-тектонический и физико-химический. Стратиграфо-литологическая многоярусность оруденения обусловлена наличием в разрезе нескольких горизонтов пород, литологически благо- приятных для рудолокализации или в силу их повышенной первичной проницаемости (эффективной пористости), что способствует циркуляции вдоль горизонтов таких пород рудоносных растворов, или вследствие специфических физико-механических свойств (повышенная хрупкость), приводящих, например, при динамических нагрузках к образованию вы- сокопроницаемых зон мелкой трещиноватости, или, наконец, из-за осо- бенностей химического состава (способность к выщелачиванию, метасо- матическому замещению отдельных компонентов, осаждающее действие на гидротермальные растворы и др.). Повышенной первичной проницаемостью (эффективной пористо- стью) отличаются слабосцементированные кварцевые песчаники, некото- рые разновидности гравелитов и конгломератов, тонкослоистые мерге- листые и запесоченные известняки, вулканокластиты, особенно туффиты, и др. В разрезе отдельных рудных районов обычно можно выделить не менее 2—3 таких горизонтов, а в исключительных случаях (толщи рит- мично переслаивающихся сланцев и песчаников, разнослоистых карбо- натных пород и др.)—до 10 -20. Это, конечно, не означает, что все лито- логически благоприятные горизонты будут рудоносны - для этого необ- ходимо сочетание еще ряда факторов (структурных, физико-химических и ДР-). Тем не менее, выделение потенциально рудоносных горизонтов один из первых шагов в сложном и ответственном процессе прогнозиро- вания скрытого оруденения. При этом следует иметь в виду и возмож- ность исходно осадочного (чаше осадочно-эксгаляционного) обогащения Рудными компонентами отдельных членов геологического разреза. Это Могут быть и толщи железистых джеспилитов (полосчатая формация), и горизонты песчаников (медистые песчаники), и пласты карбонатных пород (стратиформные залежи свинцово-цинково-баритовых и других РУД), и пачки черных металлоносных углистых сланцев (черносланцевая РУДная формация), и прослои туфогенных пород, обогащенные редкоме- ТаЛьными составляющими (литиеносные туффиты), и др. Однако прони- 49 481^4
цаемость таких пород и в этом случае служит важным рудообразующим фактором: перераспределение (с формированием промышленно интерес- ных рудных концентраций) отдельных рудных компонентов происходит не столько под воздействием автоэпигенетических процессов (путем пере- мещения вещества в основном только в пределах рудоносного пласта, главным образом, в ходе регионального метаморфизма), сколько за счет подтока извне слабоконцентрированных водных растворов разных соста- ва, состояния и генезиса. Роль физико-механических свойств пород в формировании многоя- русных рудных залежей обусловлена различной реакцией потенциально рудовмещающих их разностей на динамические и статические нагрузки, возникающие в ходе тектогенеза. Проявляется это, с одной стороны, в на- рушении сплошности компетентных пород, с другой —в дополнитель- ном уплотнении пластичных их разностей. В первом случае возникают ослабленные, проницаемые для растворов и эманаций зоны, во втором — усиливается экранирующая роль надрудных, преимущественно сланце- вых толщ. Наиболее эффектный пример такой многоярусности орудене- ния, обусловленной внутренней неоднородностью физико-механических свойств внешне почти идентичных пород—зоны внутриформационного расслоения, возникающего в отдельных горизонтах пологозалегающих толщ тонкослоистых глинистых доломитов. В местах даже небольших (первые градусы) перегибов моноклинальных структур, сложенных таки- ми породами, внутри пласта тонкослоистых доломитов образуются си- стемы сообщающихся друг с другом приоткрытых межслоевых трещин, служащих проводниками (путями циркуляции) рудоносных растворов. Непременное условие — блокированный (по В. А. Невскому) характер складчатости, что препятствует проскальзыванию слоев породы относи- тельно друг друга и приводит к реализации тектонических напряжений в виде приоткрытых согласных трещин. Частота таких трещин различна: от 1—3 на 1 м мощности горизонта тонкослоистых глинистых доломи- тов до нескольких сотен. Соответственно различным будет и общий коэффициент «приоткрывания» (увеличения мощности пласта за счет зияющих трещин) — от немногим более единицы до 1,1, иногда до 1,5 и более. Неодинакова и мощность всей зоны внутриформационного рас- слоения в целом — от десятых долей метров до многих десятков и даже иногда первых сотен метров. Протяженность структур подобного типа — до тысяч и первых десятков тысяч метров при ширине, на один порядок меньшей. При прогнозировании скрытого оруденения, связанного с мно- гоярусными зонами внутриформационного расслоения, следует иметь в виду эшелонированный характер их размещения: каждая последующая (вниз по разрезу) зона обычно несколько смещается относительно распо- ложенной выше, следуя общему падению рудовмещающей толщи. Другой характерный пример—многоярусность распределения оруде- нения в пологозалегающих однородных толщах пород, но не карбонат- ного, а терригенного состава. В силу физико-механических различий от- дельных членов разреза (сланцев, песчаников, гравелитов) тектониче- ские нагрузки реализуются здесь не в виде согласных, как в предьщущем 50
случае, разрывных дислокаций, а в форме систем разномасштабных крутопадающих секущих трещин. Так, А. В. Волков в ряде золоторудных районов Северо-Востока СССР выделил структуры этого типа, пред- ставленные ступенчато смещающимися по разрезу сериями жил, связан- ных (снизу вверх) с крутопадающими единичными сближенными разло- мами, прослеживающимися по вертикали более чем на 1000 м, в дру- гой пачке (100—200 м) терригенных и эффузивных пород они сменяются более густой сетью обособленных, но менее крупных жил, в следую- щей пачке мощностью 200—300 м развиваются серии сложно ветвящих- ся пучков жил, еще выше (100—300 м ) идет зона с густой сетью однород- ных субпараллельных маломощных жил, и, наконец, к самому верхнему горизонту (100—200 м) «пробиваются» лишь надрудные части одиноч- ных рудоконтролирующих разломов (в виде разобщенных аргиллизито- вых зон). Таким образом, в интервале 1500—1200 м по вертикали в срав- нительно однородной толще терригенно-эффузивных пород выделяется не менее пяти структурных ярусов разнотипного золото-сереб- ряно-полусильфидного оруденения. Состав последнего, а также струк- турно-морфологические типы ведущих рудных тел на каждом из выде- ленных ярусов, в первую очередь, обусловлены различиями в физико- механических свойствах рудовмещающих пород (рис. 13). Толщи подобного типа как карбонатных, так и терригенных пород, но подвергшиеся интенсивным пликативным дислокациям, вплоть до обра- зования сжатых изоклинальных складок, характеризуются развитием многоярусных рудных залежей специфического «бендигского» типа (на- зываются так по типовому месторождению Бендиго в Австралии), пред- ставленных седло- и корытообразными рудными телами, приуроченны- ми к структурам межпластового отслоения, возникающим соответствен- но в сводовых частях сжатых миниантиклиналей и в лежачем боку гори- зонтов компетентных пород в синклиналях. Такие морфоструктурные формы установлены и на ряде сурьмяных и золоторудных месторож- дений, локализующихся в сложнодислоцированных толщах терригенных пород (Боливия и др.). Структурно-тектоническая многоярусность оруденения чаще всего связана со сдваиванием (а иногда «утраиванием» и «учетверением») од- ного и того же литологически благоприятного горизонта по поверхно- стям пологих чешуйчатых надвигов, развивающихся в складчатых обла- стях, преимущественно на крыльях крупных структур антиклинорного ™па- ^акая многоярусность установлена, например, на западном фланге Хайдарканского ртутно-сурьмяпо-флюоритового рудного поля, где на Участке Плавиковая гора (Южная) зафиксирован тектонический срыв ру- довмещающих известняков северного крыла крупной складки сундучного облика и надвигание их на более молодые сланцы сводовой части послед- ней. Перемещение пород висячего блока по поверхности пологого чешуй- чаюго надвига происходило одновременно со складкообразованием, поэтому структура верхнего рудоносного яруса в общих чертах повто- ряет морфологию двугорбой складки в нижнем ярусе этого сложного Руктурного образования. Оруденение в одновозрастных известняках 51
Рис. 13. Пример многоярусности золото-серебряно-полиметаллического орудене- ния, обусловленной совместным влиянием стратиграфо-литологического и физи- ко-химического факторов. По А. В. Волкову. а— стратиграфо-литологическая колонка, отражающая характер чередования компетентных эффузивов разного состава, преимущественно риолит-дацитового, разделяющихся горизонта- ми пластичных сланцев и вулканокластитов (заштриховано), вертикальные линии—-системы рудных жил с разнотипной минерализацией; 6 рудная и геохимическая специализация жил в каждом из выделенных стратиграфо-литологических ярусов; мышьяк в нижнем ярусе пред- ставлен преимущественно арсенопиритом, в верхнем реальгаром и аурипигментом; в— рудные ярусы: I - единичные жилы с ртуть-, сурьму-, золото- и серебросодержащими низко- температурными минералами мышьяка—реальгаром и аурипигментом -продуктами завер- шающей стадии рудного процесса, II линейно-штокверковые зоны, насыщенные жилами с низкотемпературными серебросодержащими сульфидами свинца и цинка, III - разобщенные рудные жилы с самородным золотом и среднетемпературными минералами серебра, IV единичные жилы стержневого типа со средне- и высокотемпературными золото- и серебросо- держащими минералами меди (сульфосоли) и мышьяка (арсенопирит, сульфосоли) продуктами первых, наиболее высокотемпературных стадий рудного процесса обоих ярусов однотипное и связано с горизонтами джаспероидов, форми- ровавшихся под сланцевым экраном (рис. 14). Надвинутыми могут быть и породы иного возраста, чем характерные для основного, в данном случае, рудоносного горизонта, но в них дол- жны присутствовать пачки литологически благоприятных пород. На- пример, по данным Р. Джабба и других, в ртутных и барит-по- лиметаллических месторождениях Северо-Нумидийской зоны (Север- ный Алжир) однотипное в генетическом отношении оруденение локали- зуется как в основной рудоносной толще карбонатных пород мезозоя, не- редко под экраном надвинутых на них разлистованных допалеозойских сланцев, так и в залегающей в верхнем структурно-тектоническом ярусе (выше поверхности пологого чешуйчатого надвига) толще терригенных пород кайнозоя и. в частности, грубозернистых нумидийских песчаниках (рис. 15). 52
Рис. 14. Типичный пример многоярусности телетермального оруденения (обоб- щенный разрез): 1—геолого-структурная позиция рудных тел различных типов; 2 -гранитоиды; 3 — серпентинизированные гипербазиты; 4 литологически благоприятные горизонты пород; 5 разломы и надвиги; б- рудно-геохимическая зональность Классическим примером многоэтажных поднадвиговых рудных зале- жей (этой своего рода рудной «этажерки») служит ртутное месторожде- ние Идрия в Югославии, где И. Млакар выделил не менее пяти последо- вательно развивающихся пологих чешуйчатых надвигов, под поверхно- стями которых в тектонических пакетах раздробленных и интенсивно ар- гиллитизированных глинистых известняков и доломитов и черных углистых сланцев формировались плащеобразные рудные залежи, соеди- няющиеся друг с другом по вертикали посредством крутопадающих жил И зон рассеянной минерализации, связанных с системой рудоподводящих каналов, роль которых играли разноориентированные сбросы (рис. 16). Существуют, конечно, и месторождения, в формировании которых решающую роль также играли структурно-тектонические факторы, но Для которых многоярусность оруденения не типична. Это, в первую оче- редь, относится к месторождениям, связанным с «точечными» и кольце- выми структурами - трубками взрыва, диапирами (рифогенно-карбо- 53
а б а б в ___ а б НО 7 [И 8 gf] 9 Щ] 10 Рис. 15. Совмещенный схематизированный поперечный профиль через Северо- Нумидийскую ртутнорудную зону в Северном Алжире, отражающий характер многоярусности оруденения. По Р. Джабба и др.: 1 — терригенные породы кайнозоя: флишоидные глинистые сланцы (с) и грубослоистые ну- мидийские песчаники (б), развитые в северной части рудоносной зоны, характеризующейся не- полным разрезом; 2—терригенно-карбонатные породы Дорсаля (мезозой), развитые в южной части зоны, отличающейся полным разрезом (основная рудовмещающая толща); 3—метаморфизованные сланцы палеозоя; 4—дизъюнктивы: глубинный рудоконтролирую- щий разлом (с), связанные с ним пологие рудолокализующие чешуйчатые надвиги (б), усили- вающие роль сланцевого экрана, и крутопадающие сбросы (в); 5—10— рудные тела, приуро- ченные к различным структурно-литологическим ярусам (I—V): 5—грибообразные залежи оксидных и оксихлоридных ртутных, сурьмяных и мышьяковых руд (I), ассоциирующие с на- земными и жильно-трещинными травертинами, отлагающимися современными и ранее дей- ствовавшими термальными источниками, б—секущие жилы с киноварью в компетентных ну- мидийских песчаниках (II), 7—наднадвиговые секущие барит-карбонатные жилы (III) с гале- нитом, сфалеритом и киноварью (рудопроявления в ярусах I -III - макроиндикаторы скры- тых залежей ведущих геолого-промышленных типов), 8—меж- и внутрипластовые согласные залежи рассеянно-вкрапленных ртутных руд (IV), 9— поднадвиговые плащеобразные залежи массивных ртутных руд (V), 10— жильные тела ртутных (а) и ртутьсодержащих (б) полиме- таллических руд в нижнем структурном ярусе (VI) ватных пород и солевыми), жерлами грязевых вулканов, разнообраз- ными астроблемами и др. Причиной этого могут быть литологическая и физико-химическая однородности вмещающих пород (брекчии в экзоконтактовых зонах диапиров и в жерловых частях грязевых вулка- нов), высокотемпературность некоторых рудных образований (кимбер- литовые трубки), малоглубинность рудогенерирующих очагов (травер- 54
Рис. 16. Обобщенный профиль через ртутное месторождение Идрия, характери- зующий сложную многоярусность оруденения, обусловленную совместным влия- нием литологического и структурного факторов. По И. Млакару и М. Дровенику: 1 — экранирующие сланцы; 2—рудовмещающие доломиты, известняки, мергели, конгломе- раты; 3 -пологие надвиги шарьяжного типа, в том числе рудоэкранирующие; 4— крутопадающие рудоподводящие, частично рулолокализующие и рудонарушающие разло- мы; -структурная позиция рудных тел согласного и секущего типов типовые «шляпы»), малая интенсивность проявления рудообразующих процессов и др. Многоярусность оруденения, обусловленная влиянием физико-хими- ческих факторов, выражается в многообразных формах. Действуют они и самостоятельно, обусловливая, например, тип вертикальной и латера- льной зональности рудоотложения, однако гораздо чаще их влияние на- кладывается на проявления двух групп предыдущих факторов — стразиграфо-литологических и структурно-тектонических. Проиллю- стрируем это на примерах месторождений различных генетических ти- пов, начиная от наиболее высокотемпературных (магматических) и кон- чая самыми низкотемпературными (телетермальными и некоторыми по- ствулканическими), а также объектами, подвергшимися воздействию ги- пергенных процессов. Среди магматических рудных образований многоярусность распределения оруденения типична, в первую очередь, для расслоенных интрузий, с которыми нередко ассоциируют послойные залежи магнети- товых и титано-магнетитовых, а также редкоземельно-редкометальных, апатит-редкоземельных, хромитовых, колчеданных и других руд. Осо- бую промышленную ценность представляют собой многоярусные при- донные залежи медно-никелевых колчеданных руд, сформировавшихся при участии подвижного сульфидно-магматического расплава. В масси- вах недифференцированных ультрабазитов иногда многоярусно распре- деляются гнездообразные скопления хромита, платины и платиноидов ' Ривитационная концентрация при застывании расплава). 55
Элементы многоярусности, вернее, вертикальной зональности, уста- навливаются в карбонатитах, где с глубиной один комплекс промышленно интересных минералов нередко сменяется другим (магне- тит-флогопитовый флюорит-редкометальным или же сульфидно- баритовым и др.)- Достаточно четко выраженная многоярусность свой- ственна оруденению, связанному с гранитоидами. Это относится к кон- тактово-метасоматическим залежам, возникающим за счет литологиче- ски благоприятных горизонтов интрудируемой толщи- известняков, доломитов (известковистые и магнезиальные скарны), сланцев (грейзены) и др. Различную позицию занимают и скарново-рудные залежи, тяготею- щие к сводовым частям гранитоидных массивов (скарново-шеелитовое месторождение Ингички, Западный Узбекистан), или на перегибе боко- вой его поверхности (месторождения Лянгар, Койташ). или же, как редкое исключение, в массе самого интрузива (Чорух-Дайрон, Кура- минский рудный район). Многоярусность здесь иногда обусловливается и мн огофазн остью интрузивной деятельности -последовательным внедрением все новых порций гранитоидного расплава. В этом случае многоярусность определяется различным гипсометрическим положе- нием рудолокализующих куполов малых интрузий. Сложное многоярусное строение имеют некоторые медные и медно- молибденовые месторождения порфирового типа, ассоциирующие с ком- плексами гипабиссальных интрузий разного состава. Четкая многоярус- ность типична для медно-колчеданных месторождений типа Куроко — субсогласные придонные осадочно-эксгаляционные залежи медно- колчеданных и колчеданно-полиметаллических руд сменяются в лежачем боку прожилково-вкрапленным сульфидным оруденением, а в висячем — сульфидно-баритовым золотосодержащим; здесь же с центрами вулка- нической деятельности связаны и штокверки порфировых руд, ассоции- рующие, в свою очередь, с системами сульфидных, нередко золото- и серебросодержащих, жильных рудных тел (рис. 17). Многоярусное оруденение характерно для редкометально-поли- сульфидных месторождений, структурно и парагенетически ассоциирую- щих с вулканоструктурами центрального типа, в частности, локализую- щиеся в апикальных частях субвулканических штоков. В соответствии со сменой структурной обстановки и пульсирующим характером поступле- ния рудоносных растворов и флюидов здесь нередко выделяются следую- щие ярусы (уровни) оруденения: самый нижний —контактовые скарново- грейзеновые тела редкометально-полиметаллических руд в местах изгиба боковых поверхностей рудоносных штоков, средний- плащеобразные залежи массивных полисульфидных руд в сводовых частях этих же што- ков, верхний штокверковые тела прожилково-вкрапленных руд в нада- пикальных зонах, связанных с эруптивными брекчиями, самый верх- ний -жильные тела преимущественно сульфосоль ного состава. В соот- ветствии с этой структурной схемой, типичной, например, для ряда суб- вулканогенных рудных узлов Балканской провинции (Закарпатье, Запад- ные Карпаты и др.) изменяется и вещественный состав руд: на нижних ярусах преобладает вольфрам-молибденовое и медно-цинковое орудене- 56
Рис. 17. Схематизированный разрез через штокверковое (порфировое) место- рождение Клаймакс. По С. Уоллесу: 1 - докембрийские метаморфиты; 2- рудоконтролирующий шток палеогеновых риолитовых порфиров, сопровождающийся сериями радиально-кольцевых даек; 3—один из рудоограни- чивающих разломов; 4—6—штокверкообразное тело порфировых вольфрам-молибденовых руд, включающее различные зоны: 4—слабоминерализованных окварцованных пород, 5— богатого молибденового оруденения (добыто более 1 млн т молибдена), 6—бедного воль- фрам-оловянно-редкоземельного оруденения (добыто более 20 тыс. т вольфрама, до 1500 т олова и до 500 т редких земель); 7—внешний контур гидротермально измененных пород ние, на средних — свинцово-цинковое, верхних—наиболее поликомпо- нентное золото-, серебро-, сурьму- и ртутьсодержащее. Специфическая структурно-пульсационная многоярусность свой- ственна долгоживущим трещинным структурам, определяющим условия формирования жильных редкометальных, полиметаллических, золото- серебряных и других месторождений. В ходе внутрирудных тектониче- ских подвижек в таких рудолокализующих дизъюнктивных системах по- следовательно приоткрывались отдельные грани ранее образовавшихся рудоподводящих трещин и возникали новые трещины, параллельные су- ществующим или ответвляющиеся от них, а иногда (при смене направле- ния стресса) и пересекающие их под разными углами. Соответственно с этим и прогнозирование скрытых рудных тел производят или примени- тельно к нижним ярусам выявленных структур, или в пределах паралле- льных им блоков. При этом учитывают возможность изменения минера- льного состава руд, вызванного пульсационным характером поступления Рудоносных растворов, происходящего на фоне временной эволюции ру- Д°генерирующего очага. Физико-химические условия рудоотложения—один из ведущих фак- 1оР°в, определяющих особенности формирования многоярусных рудных залежей в телетермальных месторождениях, локализующихся в мощных 1 °лщах карбонатных пород. Здесь решающую роль иногда играют тон- чайшие различия как в параметрических характеристиках рудоносных ра- Ci воров, так и в текстурно-структурных особенностях и составе рудоло- кализующих пород. Типичный пример: резкие различия в масштабах м°рфологии рудных залежей, контролирующихся структурами внутри- Ч’ормационного расслоения в тонкослоистых доломитах и известняках. 57
В первом случае образуются выдержанные по простиранию и мощности крупномасштабные залежи ваньшаньского типа, во втором — мелкие линзообразные, быстро выклинивающиеся тела бирксуйского типа. При- чина заключается в различной скорости «залечивания» согласных и дру- гих трещин, служащих путями циркуляции рудоносных растворов. При циркуляции таких растворов в доломитах преобладает процесс выщела- чивания, в известняках, наоборот, отложения- «залечивание» трещин карбонатным материалом, преимущественно кальцитом. Уникальный в этом отношении пример описали Ю. В. Финкельштейн и Р. Р. Пеанов, изучавшие ртутное месторождение Карасу в Западном Узбекистане. Здесь в толше рудовмещающих доломитов они выделили в качестве од- ного из рудолокализующих маломощный (менее 1 м) пласт амфипоро- вых доломитов, путями внутрипластового движения рудоносных раство- ров в котором служили трубочки амфипор. буквально переполнявшие именно этот пласт. Сначала из этих трубочек низкотемпертурными сла- боконцентрированными рудоносными растворами был выщелочен отно- сительно более легкорастворимый существенно кальцитовый материал, а затем в возникших пустотах отлагались агрегаты гидротермальных но- вообразований— киновари, серицита, жильного доломита, барита. Эти «водопроводные канальчики» очень четко выделяются на фоне практиче- ски неизмененного доломита. Подобная картина наблюдается по прости- ранию амфипорового пласта на многие сотни метров. Многоярусность оруденения, обусловленная эволюцией по вертикали окислительно-восстановительного потенциала рудоносных растворов (главным образом, в связи с изменением концентрации в них сероводоро- да), характерна для некоторых поствулканических месторождений сурь- мы, развитых в пределах Магрибского рудного пояса (Северная Африка), Турции, Центральной Америки. На этих месторождениях выделяются три рудных яруса: нижний, сложенный сульфидами сурьмы, в основном антимонитом, средний, в котором развиты жило- и пластообразные ско- пления сульфид-хлоридных и оксидно-хлоридных минералов (надорит и др.), и верхний, представленный поверхностными плаще- и грибооб- разными залежами травертинов с оксидными минералами сурьмы. Такая же многоярусная схема установлена и на некоторых поствул- канических ртутных месторождениях, непосредственно ассоциирую- щих с термальными источниками — отголосками недавней вулканиче- ской деятельности. Самый наглядный пример—комплекс разнотипных месторождений, тяготеющих к периферическим частям крупной вулкано- структуры кальдерного типа Макдермит (Невада, США). По Е. Бейли, нижний ярус в рудном поле Опалит-Кордеро-Макдермит занимают секу- щие тела в сланцах (кварц-диккитовый тип кристаллических киноварных руд), средний—шляпо- и грибообразные приповерхностные залежи в опалитизированных кислых эффузивах и сланцах (опалитовый тип по- рошковатых киноварных руд), верхний— приповерхностные залежи, но более сложной формы в молодых (менее 10 тыс. лет) аргиллизированных озерных отложениях—травертиновый тип тонкодисперсных сульфид- хлоридных и хлорид-оксидных кордероит-макдермититовых руд (рис. 18). 58
1 □2 И з И 4 ЕЯ * ап ш * , 9 Рис. 18. Инет оярусность ртутного оруденения, обусловленная влиянием физико- химического фактора, на примере рудоносной вулканокальдерной структуры Макдсрмит в США (обобщенный разрез). По Е. Бейли: I—молодые (до 10 тыс. лет) озерные отложения; 2—терригенно-эффузивные образования; 3, 4—разломы: 3 - рудоподводящий, частично рудолокализующий, 4—рудовыводящие; 5— 9—рудные тела, локализующиеся в различных геолого-структурных и физико-химических условиях (в порядке обнаружения и отработки): 5—грибообразная залежь опалитов с поро- шковатой киноварью, б—рудная «ножка» этой залежи, представленная слабоминерализован- пыми аргиллизитами, 7 -скрытое на глубине (ниже 60-метровой «мертвой» зоны) секущее те- ло компактных киноварных (кристаллических) руд, 8~- субсогласная залежь опалитизирован- ных и аргиллнтизированных пород, пропитанных ртутными минералами из группы оксихло- ридов, 9 —современные травертины с порошковатыми выделениями киновари и метацинна- барита Многоярусность приповерхностных рудных залежей нередко связана с палеозеркалом грунтовых вод, а также с глубиной распространения ра- створенного в них свободного кислорода. Ниже этого уровня отлагались минералы сульфидных руд, выше—сульфатных. Существенную роль в образовании стратиформных месторождений играла гидродинамика системы: в случае поступления гидротерм в напорные палеобассейны ар- тезианского типа могли формироваться многоярусные залежи, связан- ные с определенными поверхностями, соответствовавшими резким пере- падам давлений, температур и других параметров сред рудолокализации. Многоярусность особого типа характерна для месторождений, в ло- кализации которых существенное значение имели процессы регенерации переотложения рудного вещества, например жильные месторождения . юорита, известные на территории Болгарии и в Центральном Таджи- тане. Они образуются в древних породах, подвергшихся эрозии, ТомУ выходы рудных жил здесь нередко перекрыты чехлом более мо- Вт 1х отложений— кайнозойских в первом случае и мезозойских —во Ва,, °М' Слагающий их флюорит в период, последовавший после образо- н ЭТих жил, под воздействием вадозовых вод подвергался существен- По Изменению и выщелачиванию. В результате выноса отдельных ком- ков в толще перекрывающих пород, иногда непосредственно над 59
Рис. 19. Схематизированный профиль, характеризующий многоярусность флю- оритового оруденения, обусловленную развитием гипергенных процессов: I—мезокайнозойские терригенные отложения верхнего структурного яруса; 2— древние ме- таморфиты цоколя; 3—поверхность несогласия; 4 рудоподводящие и рудолокализующие разрывы; 5—эндогенные флюоритовые жилы с пустотами, выполненными гелеобразными остаточными растворами; 6 зоны вторичной прожилковой флюоритовой минерализации, образовавшиеся в зоне гипергенеза в результате выщелачивания, выноса и переотложения фторида кальция частично эродированными рудными выходами, развивались зоны рас- сеянной прожилково-вкрапленной флюоритовой (переотложенной) мине- рализации (рис. 19). Общеизвестны примеры многоярусности медно-полиметаллического и никелевого оруденения, обусловленной процессами поверхностного, а иногда и довольно глубинного (вдоль зон крутопадающих пострудных разломов) окисления первично сульфидных руд (наличие одного, а иног- да и двух горизонтов вторичного обогащения)—здесь к нескольким яру- сам с первичными сульфидными рудами разного состава добавляются субгоризонтальные и клинообразные (вдоль разломов) тела вторичных сульфидно-оксидных, гидроксидных, карбонатных, сульфатных и сили- катных руд. Таким образом, многоярусность оруденения—одна из характерней- ших особенностей эндогенных рудных месторождений практически всех геолого-промышленных их типов. Число потенциально перспективных ярусов варьирует в широких пределах — от 2—3 (магматические, плуто- ногенные и некоторые вулканогенные месторождения) до 10 20 (теле- термальные месторождения). Различны и факторы, обусловливающие многоярусность оруденения,— от расслоения рудоносных магм в ходе становления интрузивов до воздействия супергенных процессов на ранее сформированные рудные залежи, однако наиболее часто многоярусность связана с неоднородностью разреза рудовмещающих толщ и влиянием надвиговых структур. 60
Число рудоносных ярусов косвенно зависит и от вертикального раз- маха рудоотложения- чем больше последний, тем выше шансы обнаруже- ния кроме основного еще нескольких преспективных для рудолокализа- ции ярусов. Эту возможность всегда необходимо учитывать при прогно- зировании скрытого оруденения. Опыт изучения и разведки большого числа разнотипных месторождений подтверждает данную закономер- ность. Проникающая способность рудоносных растворов и эманаций Наличие литологически благоприятных для рудолокализации пород и благоприятная структурная обстановка — одни из решающих предпосылок успешного прогнозирования скрытого оруденения и геоло- го-экономической оценки выявленных рудопроявлений и месторождений. Однако следует иметь в виду и возможность формирования промышлен- но интересных месторождений и в, казалось бы, неблагоприятных (вер- нее, непривычных) условиях, что особенно типично, с одной стороны, для уникальных по масштабам объектов традиционного типа (медно- ураново-золоторудное месторождение Олимпик-Дэм, связанное со сло- жной палеокальдерной структурой), а с другой—для месторождений принципиально новых генетических и геолого-промышленных типов (от- крытие и ускоренное промышленное освоение месторождений карлин- ского типа в США, руды которых представлены преимущественно ди- сперсным золотом в слабоизмененных доломитах, или обнаруженные Т. М. Мацокиной и другими промышленные концентрации литиевых ми- нералов в горизонтах палеотуффитовых пород и др.). С этих позиций первостепенное значение имеет «разбраковка» потенциально рудоносных структур выделение среди них тех, в пределы которых не только могли, но и проникали рудоносные растворы и эманации, оставляя во вмещаю- щих породах следы своего пребывания в виде характерных минеральных и других новообразований — рудных индикаторов. В надрудных (перекрывающих) породах присутствие тех или иных рудных индикаторов фиксируется практически повсеместно. Объясняется это, в первую очередь, сквозным характером движения рудоносных ра- створов и флюидов —сообщение рудовыводящих каналов с палеоднев- ной поверхностью (твердой или водной) — непременное условие локали- зации промышленных месторождений. При образовании скоплений, осо- бенно крупномасштабных, рудных и жильных минералов агенты перено- са должны удаляться из мест рудолокализации, достигая, как правило, Дневной поверхности. Естественно, что «отработавшие» их порции столь Же иеизбежно должны как-то воздействовать на вышележащие надруд- Ные породы, оставляя в них часть своего рудного груза (в виде ореолов гипогенного рассеяния минералов и элементов-индикаторов), либо спо- сгвуя автометаморфизму отдельных разностей пород (перекристал- лизация и осветление известняков и доломитов, аргиллизация сланцев т д ). Чем ниже температура рудообразования, тем более обширные р Лы гипогенного рассеяния элементов-индикаторов наблюдаются во- 61
круг промышленных рудных залежей. Наименее интенсивные ореолы ти- пичны для высокотемпературных жильных месторождений, в образова- нии которых принимают участие рудоносные магматические расплавы и высококонцентрированные остаточные их порции (пегматиты). Рудные индикаторы характеризуются большим разнообразием. Под этим термином обычно понимают признаки, чаще всего минералого- геохимические, прямо или косвенно свидетельствующие о возможности наличия скрытых рудных залежей (тел, структур, горизонтов). К тако- вым обычно относятся овеществленные следы проникновения в около- рудное пространство рудогенерирующих растворов и эманаций, прини- мавших участие в формировании гидротермальных и близких к ним по генезису месторождений. В процессе эпигенетических преобразований они могут видоизменяться. Понятие о рудных индикаторах скрытых залежей впервые четко сфор- мулировано в работах А. В. Королева и В. Э. Пояркова. На примере воль- фрамового месторождения Ингички, ряда полиметаллических и ртутно- сурьмяных месторождений Средней Азии эти авторы доказали, что инди- каторами скрытого оруденения могут служить любые проявления над- рудной гипогенной минерализации — прожилки и вкрапленность рудных и жильных минералов, зоны гидротермального изменения и др. Эти же исследователи разработали методику картирования и количественного учета макро- и микроиндикаторов для месторождений различных струк- турно-генетических типов — от контактово-скарновых до стратиформ- ных и трещинно-жильных. Позже эти представления были развиты в ра- ботах ряда авторов. Параллельно с этим совершенствовалась и предло- женная А. А. Сауковым, Н. И. Сафроновым и другими методика геохими- ческих поисков скрытого оруденения по ореолам рассеяния элементов- индикаторов. А. А. Соловов, С. В. Григорян, Л. Н. Овчинников, В. Л. Бар- суков, Н. А. Озерова, В. 3. Фурсов и другие разработали многочисленные модификации этих методов [26, 30, 31]. Типизация рудных индикаторов. Рудные индикаторы можно классифи- цировать по ряду признаков — генезису, масштабам проявления, методи- ке изучения и др. (табл. 3, рис. 20). В зависимости от степени надежности рудные индикаторы подразде- ляются на прямые и косвенные. Прямые индикаторы — концентрации элементов, характеризующих вид полезного ископаемого (в ртутно-сурьмяных месторождениях— ртуть и сурьма; в золоторудных — золото; вольфрамовых — вольфрам и др.) и прямо свидетельствующих о возможности обнаружения руд по- следнего. Косвенные индикаторы — концентрации элементов-спутников (мы- шьяк в золоторудных и ртутно-сурьмяных месторождениях), а также другие признаки (зоны околорудного изменения), свидетельствующие о возможном наличии пород, подвергавшихся воздействию рудообра- зующих агентов и поэтому потенциально рудоносных. Однако прямого ответа на вопрос, будут ли обнаружены проявления именно данного (искомого) полезного ископаемого, нельзя получить с помощью косвен- 62
A б В Рис. 20. Схематизированный профиль, характеризующий взаимоотношения орео- лов первичных и вторичных элементов-индикаторов в районах развития остаточ- ной коры выветривания: А, Б—рудные тела: А—эродированное, Бскрытое; В—зависимость содержаний суммы основных элементов-индикаторов в первичных (косая штриховка) и вторичвых (вертикальная штриховка) ореолах от глубины; I -V —характер вертикальной зональности в приповерх- ностных частях месторождения: I —первичные руды, II—зона частичного окисления руд и околорудноизмененных пород, III—зона вторичного обогащения рудного тела и надрудно- го ореола, IV —зона приповерхностного выщелачивания руд и околорудноизмененных пород, V—покров рыхлых отложений с двумя зонами вторичного (химического) обогащения гипер- генных ореолов в базальном (а) и подпочвенном (б) слоях: 1—4—руды: 1 — первичные суль- фидные, 2—частично окисленные, 3— вторично обогащенные сульфидно-оксидные, 4— выщелоченные; 5—рудный делювий; 6 — неизмененные (а) и частично измененные (б) первич- ные ореолы в зоне гипергенеза; 7—вторичные ореолы в коренных породах и осадочном по- крове; 8 вторично обогащенные ореолы в зоне гипергенеза ных индикаторов. Они в отличие от прямых индикаторов крайне неодно- родны по степени надежности и информативности. I [аиболее универсаль- ным косвенным индикатором скрытого оруденения служит пирит, для которого свойственны широкий диапазон свойств (форма выделения, электропроводимость и др.) и четко выраженные комплексы элементов- примесей. Рудные индикаторы в соответствии с генезисом подразделяются на первичные, или гипогенные, и вторичные (супер-, или гипергенные). Ареалы и ореолы первичных рудных индикаторов формируются как одновременно с образованием собственно рудных залежей, так и в доруд- ный (предрудный) и послерудный этапы локализации месторождения, ольшая их часть обязана своим возникновением воздействию на вме- щающие породы непосредственно рудогенерирующих растворов, однако Ряде случаев прямая генетическая связь может и отсутствовать: гипо- 63
Таблица 3 Типы рудных индикаторов (группиронка по ведущим признакам, степени информативности, прогнозно-поисковому и оценочному значению) Ведущий классификационный признак Типы индикаторов Степень информативности Генезис Время формирования Прямые- косвенные Первичные— вторичные До-, пред-, внутри- и пострудные, регене- рированные Размеры Глубинность Оценка при прогнозе Надежность Диагностика Форма реализации Форма нахождения Фаза Изотопный состав Природа Концентрация Транспортировка Рудная позиция Векторность Прогнозная позиция Антропогенность Экология Макро микро- Глубинные—малоглубинные Положительные- отрицательные Истинные- ложные (мнимые) Явные- -скрытые Материальные — нематериальные Минералого-кристаллографо-геохимические Твердые- жидкие- газообразные Изотопные изотонические Минеральные — органогенные Концентрированные — рассеянные Остаточные перемешенные Около- и внерудные Вертикальные—горизонтальные Над-, внутри- и подрудные Природные—техногенные Нейтральные- -вредные генные «индикаторообразующие» агенты участвуют в образовании бла- гоприятных для последующего рудоотложения горизонтов пород (разно- образные метасоматиты) или же способствуют послерудной перегруппи- ровке отдельных компонентов околорудных зон (раскарстование и др.). Таким образом, по отношению к главной, рудообразующей, стадии фор- мирования месторождения могут быть выделены следующие группы пер- вичных индикаторов: а) дорудные, б) предрудные, в) внутрирудные, г) послерудные, д) «регенерированные» и др. Вторичные рудные индикаторы образуются в процессе эпигенетиче- ских изменений как собственно рудных тел, так и сопровождающих их ореолов первичных индикаторов. Существенное значение имеет такой показатель, как размер индикато- ров— индивидуализированных или же обобщенных (ореолы в целом), определяющий в значительной степени выбор методики их изучения. С этой точки зрения можно говорить о макро- и микроиндикаторах. Под макроиндикаторами обычно понимают скопления рудных и ру- досопровождающих компонентов, изучать которые можно обычными ге- ологическими методами (картирование, разведка). Некоторые из них ха- рактеризуются параметрами, отвечающими кондициям для про- мышленных рудных тел. С этих позиций отдельные прожилки рудных минералов нельзя, например, рассматривать в качестве макроиндикато- ров: они должны быть отнесены к группе микроиндикаторов, несмотря на четкую визуальную их диагностируемость и возможность индивидуа- лизированного изучения. 64
Рудные микроиндикаторы образуют в совокупности аномальные поля (минеральные, геохимические, физические и др.), для изучения которых необходимо применение специальных методик (металлометрия, термо- метрия, определение баланса привноса -выноса отдельных компонен- тов и ДР-), основывающихся на массовом опробовании вмещающей сре- ды и статистической обработке полученных результатов (с последующей геолого-структурной их интерпретацией). Не все индикаторы обязательно (или возможно) свидетельствуют о наличии скрытого оруденения. К категории собственно индикаторов относятся, в первую очередь, положительные индикаторы (в частности, положительные геохимические аномалии). Достаточно важную, хотя практически очень слабоизученную группу, составляют так называемые отрицательные (собственно отрицательные) индикаторы, нали- чие которых исключает возможность обнаружения в данных условиях месторождений искомого полезного ископаемого. В литературе часто употребляют термин «отрицательная геохимическая аномалия», под которым обычно понимают ореол выщелачивания того или иного элемен- та (барий или калий в зонах рудоподводящих разломов на ряде рудных месторождений). В данном случае такие «отрицательные» в геохимиче- ском смысле аномалии можно рассматривать в качестве положитель- ных косвенных рудных микроиндикаторов. Большая часть индикаторов относится к категории истинных, т. е. действительно прямо или косвенно свидетельствующих о возможности выявления, если не месторождений, то, по крайней мере, рудовмещаю- щих зон (горизонтов, структур) или рудопроявлений. Наряду с этим уста- навливается обособленная группа ложных (или мнимых) индикаторов, являющихся лишь свидетельством существования месторождений и ру- допроявлений в прошлом. Из первичных индикаторов к ним относятся, например, регенерированные (под воздействием магматических масс и др.), заново преобразованные и нередко перемещенные ореолы гипоген- ного рассеяния элементов-индикаторов, особенно летучих, а из вторич- ных- -остаточные (в коре выветривания) шлиховые ореолы тяжелых руд- ных минералов, сформировавшиеся в результате полной эрозии отдель- ных рудных залежей. Помимо явных индикаторов, легко устанавливающихся визуально или на основании обычного геохимического опробования, выделяется группа так называемых «скрытых» индикаторов, устанавливающихся лишь при определенных обстоятельствах. Последнее относится, напри- мер, к «скрытому осветлению» рудовмещающих сланцев, которые на глубине (в горных выработках или по керну буровых скважин) практиче- ски не отличимы от неизмененных разностей. Однако в близповерхност- ных условиях под воздействием агентов выветривания в них как бы «про- являются» зоны гидротермального изменения (осветление в результате супергенной аргиллизации или «ожелезнение» в итоге перехода железа из закисной формы в оксидную). ^„Индикаторы могут проявляться в «материализованной»- -веществен- и «нематериализованной»— неминеральной и неатомной формах. 65 481-5
К первой группе относятся все скопления минералов и атомов- индикаторов, представленных твердой (измененные породы и со- держащиеся в них минералы и атомы элементов, входящих изоморфно в состав минералов-носителей или же абсорбированных отдельными со- ставляющими пород), жидкой (водные и прочие растворы атомов —ио- нов или их соединений—индикаторов) и газообразной (пары ртути, бла- городные газы, сероводород, углекислота и другие летучие элементы и их соединения) фазами. Во вторую группу можно включить аномалии, проявляющиеся в изменении таких свойств руд и рудовмещающих по- род, как цвет (зоны вторичной лимонитизации хорошо фиксируются, на- пример, на цветных аэрофотоснимках), активность (устанавливается, в ча- стности, по гамма-излучению, вызываемому не только обычными радио- активными элементами — ураном, торием, радием и другими, но и бо- лее распространенным калием, широко развитым в зонах гидротермаль- ной серицитизации пород, где он входит в состав мусковита, серицита и гидрослюд), температура околорудных пород, вернее ее относительное повышение или, наоборот, понижение, обусловливающееся как пер- вичными, так и вторичными факторами (выявляется или непосредствен- ным измерением, или же съемкой в инфракрасных лучах), температура исходных рудообразующих растворов и эманаций (фиксируется по дан- ным гомогенизационного или декрипитационного анализа кристаллов отдельных рудных и жильных минералов), запах руды и минералов-ин- дикаторов, отражение и абсорбционная способность отдельных ком- понентов (абсорбционное поглощение парами ртути ультрафиолето- вой части спектра), вызванная или наведенная селективная радиоактив- ность (при гамма- или нейтронном облучении) и др. Степень концентрации или, наоборот, рассеяния рудных индикаторов определяется преобладанием минеральных или атомарных форм их вы- деления (группы, соответственно, минералогических и геохимических ин- дикаторов). В первом случае иногда наблюдается переход микроиндика- торов (ореолы более или менее равномерного рассеяния, гнезд, прожил- ков и вкрапленности минералов—прямых и косвенных индикаторов) в макроиндикаторы (качественно и количественно отличимые скопления этих же минералов). Примером могут служить явления окварцевания, в процессе которого, наряду с расплывчатыми зонами силицификации формируются и четко выраженные, геологически строго обособленные горизонты роговиков (в сланцах) или джаспероидов (в известняках). В качестве рудного индикатора может выступать иногда не столько сам элемент, как таковой, сколько один из его изотопов. Так, например, компоненты рудных и жильных минералов частично могут привноситься из глубинных очагов, а частично—г-заимствоваться из вмещающих пород или содержащихся в них погребенных рассолов. Это относится, в первую очередь, к свинцу и сере, методика изотопного анализа которых разрабо- тана достаточно детально, что позволяет иногда с уверенностью опреде- лять генезис отдельных рудных составляющих, а следовательно, и место- рождения в целом. Таким образом, с помощью изотопного (ядерно- физического) анализа можно выделять специфическую группу косвенных 66
рудных индикаторов, свидетельствующих о вероятности обнаружения месторождений определенного генетического типа. В последние годы важную индикаторную (в генетическом и чисто пои- сковом плане) роль приобретает такой признак, как форма нахождения элемента-индикатора. Так, применительно к мышьяку большое прогно- зно-поисковое значение имеют минеральные формы его выделения в виде относительно более высокотемпературного арсенопирита, среднетемпе- ратурного теннантита и других мышьякосодержащих сульфосолей, са- мых низкотемпера 1 \ рных реальгара и аурипигмента и образующихся в специфических условиях самородного мышьяка (при дефиците серы) и гипогенного скородита (в поствулканических месторождениях травер- тинового типа). Совершенно различные условия выделения характерны для кристаллографических форм сульфида ртути: а (метациннабарит). В (киноварь) и у (гиперметациннабарит). Многообразны и формы выде- ления ртути в ореолах рассеяния ее месторождений: в зависимости от температуры ее возгонки из геохимических проб Л. П. Быковская, Д. С. Мукимова, Б. К. Дададжанов, Ю. Д. Жеребцов и другие установи- ли более пяти термоформ ртути—собственно сульфидную (в виде кри- сталлической и порошковой киновари), в форме амальгам, в виде ато- марной ртути, оксидных, органических и сульфатных ее соединений, изо- морфно входящей в состав других рудных (пирит, блеклые руды), жиль- ных (барит и др.) минералов и др. Для каждой из перечисленных термо- форм типична своя индикаторная роль (указание на генетический тип ме- сторождений, принадлежность к определенному рудно-структурному ярусу и др.). Знание термоформ выделения ртути, являющейся универса- льным элементом-индикатором не только для собственно ртутных, но и для подавляющего большинства других рудных месторождений, имеет и первостепенное методическое значение—для каждой термоформы не- обходимо применение своих методов геохимического опробования и ин- терпретации выявленных геохимических ореолов. Группа вторичных рудных индикаторов объединяет все перечислен- ные подгруппы: прямые и косвенные, макро- и микро-, материальные и нематериальные и др. Кроме того, в отличие от группы первич- ных индикаторов им свойственны и свои специфические подгруппы, ак, выделяются минеральные (лито-, гидро- и атмогенные) и биогенные индикаторы, в том числе собственно биогенные (растения-индикаторы и типоморфные элементы-индикаторы в отдельных их видах) и зооген- ные (концентрапия определенных элементов; например ртути, в организ- ме ряда животных — некоторых рыб, моллюсков и др.). Можно отметить два ряда вторичных рудных индикаторов, каждый из которых соответствует определенным этапам последовательного из- менения руд и вмещающих их пород в зоне гипергенеза. А без механической эрозии рудных залежей (изменение руд и пород выше уровня грунтовых вод); I) преобразование на месте без выноса элементов-индикаторов: в процессе гидратации алюмосиликатов (вторичная аргиллизация); вследствие привноса углекислоты (вторичная карбонатизация); 67
в процессе окисления сульфидов (вторичная лимонитизация, образо- вание разнообразных охр и др.); 2) с выносом или переотложением элементов-индикаторов в виде ра- створимых соединений; в первом случае возникают иногда отрицатель- ные аномалии, во-втором -ложные, или перемещенные. Б —с механической эрозией рудных выходов и вмещающих их изме- ненных пород: 1), образование непосредственно на месте развалов руд и жильных по- род (прямые и косвенные вторичные макроиндикаторы); формирование ниже по склону крупнообломочных россыпей (прямые и косвенные вторичные индикаторы); образование остаточных россыпей и развалов, чаще всего в коре выве- тривания латеритного типа в условиях карстового бессточного рельефа (прямые и косвенные вторичные макро- и микроиндикаторы, иногда ложные); то же, с изменением химического состава руд (например, образование желваков-конкреций вторичных сурьмяных минералов, возникающих в результате эрозии залежей антимонитовых руд); 2) с переносом элементов-индикаторов: с сохранением исходного состава (образование механических или шлиховых ореолов рассеяния минералов-индикаторов, пролювиально- аллювиальных, эоловых, морских и других россыпей); с частичным или полным изменением исходного состава; образование химических (солевых) ореолов и потоков рассеяния; концентрация элементов-индикаторов в донных осадках; накопление соединений и элементов-индикаторов в породах- абсорбентах; обогащение элементами-индикаторами поверхностного слоя облом- ков и коренных выходов пород («пустынный загар»), подвергающихся воздействию солнечных лучей (с «подсасыванием» к поверхности капил- лярной влаги); переход в водную среду (подземные воды, поверхностные водотоки, бессточные бассейны); образование летучих соединений (переход в атмосферу, в том числе подземную и близповерхностную); усвоение отдельных компонентов-индикаторов растениями; накопление элементов-индикаторов в организмах животных. Поисково-оценочное значение перечисленных групп рудных индикато- ров неравноценно. С точки зрения использования тех или иных видов и типов индикаторов при прогнозировании скрытого оруденения они подразделяются на околорудные и внерудные (удаленные от мест локали- зации рудных залежей). Внерудные обычно используют при поисках от- крытых месторождений (по шлиховым и металлометрическим ореолам), а околорудные—при прогнозировании скрытого оруденения (чаще всего по ореолам гипогенного рассеяния элементов-индикаторов). Околорудные индикаторы в соответствии с их положением по отно- шению к рудным залежам, подлежащим выявлению, подразделяются на 68
7 2 3 5~ 6 Рис. 21. Схематизированный профиль через многоярусное месторождение страти- формного типа, иллюстрирующий позицию макро- и микроиндикаторов по отно- шению к прогнозируемым рудным залежам: 1 — над (а) и подрудные (б) сланцы; 2—рудовмещающая толща карбонатных пород; 3— основные рудные залежи, контролирующиеся структурами внутриформационного расслое- ния; 4—скрытые (а) и эродированные (б) небольшие рудные залежи в верхних структурно- литологических ярусах, играющие роль макроиндикаторов по отношению к основным руд- ным залежам; 5—контуры внешнего ореола микроиндикаторов; 6 —остаточные россыпи тяжелых рудных минералов — косвенные индикаторы основных рудных залежей и мнимые по отношению к эродированным; I—Ш — позиции микроиндикаторов по отношению к макроин- дикаторам: I—надрудных (вертикальных) II—впутрирудных (горизонтальных), III— подрудных (вертикальных); Г—III'—позиции макро- и микроиндикаторов по отношению к ос- новной рудной залежи: Г— падрудных, 1Г—внутрирудных, III' —подрудных; стрелки — направление прогноза — ориентировка поисковых выработок три группы: надрудные (в перекрывающей толще), внутрирудные (разви- ты в пределах непосредственно рудовмещающего горизонта) и подруд- ные (в подстилающих толщах). Первая и последняя группы могут быть обозначены как «вертикальные» индикаторы, вторая—«горизонталь- ные» (рис. 21). «Вертикальные» индикаторы свидетельствуют о возможности обна- ружения на нижних горизонтах рудного поля или, реже, в перекрываю- щих толщах скрытых залежей (например, буровыми скважинами), а на- личие «горизонтальных» индикаторов служит основанием для прогнози- рования поисков скрытого оруденения на продолжении рудоносных структур и горизонтов по простиранию (осуществляются чаще всего штольнями). Для изучения рудных индикаторов применяют целый комплекс геохи- мических, а также минералогических, ядерно-физических и других мето- дов исследования [5, 26, 30, 31]. Обычно после проведения на типичном, наиболее хорошо изученном участке опытно-экспериментальных работ, вбирается какой-то один (реже два—три) самый эффективный для изу- чаемого объекта метод, а еще два—три метода используют в качестве вспомогательных при детализации отдельных структур и для решения 69
Рис. 22. Примеры расшифровки генетической природы и геолого-структурной по- зиции индикаторов разнотипного скрытого оруденения (обобщенные разрезы): а магматическое месторождение хромитовых руд, рудные залежи пересечены пострудными дайками (по Г. И. Кизи юву и <•)/?.), 6 - телетермальное сурьмяное месторождение джаспероид-
частных задач (выделение зон рудоподводящих нарушений, определение маркирующих горизонтов и др. поверхностей). На следующем этапе, по- сле того, как в производственных условиях подтверждена результатив- ность избранного метода и получена практическая его апробация именно для данных условий, дальнейшее изучение рудных индикаторов осу- ществляют по ускоренной и менее трудоемкой программе (например, со- кращают число учитываемых компонентов: основное внимание сосредо- точивают лишь на ведущих элементах-индикаторах, причем их содержа- ние часто определяют не количественно, а лишь качественно — экспресс-методами). Однако во всех случаях главная задача заключается в расшифровке геологической позиции изучаемых индикаторов — установлении их генетической и пространственной связей с искомыми рудными залежами (рис. 22). Это возможно лишь на основе всесторонне- го геолого-структурного анализа условий рудолокализации в каждом конкретном случае. Конечная цель такого исследования — определить, какую часть рудоносного интервала характеризуют данные индикаторы: среднюю или собственно рудную (подлежит обычной разведке), верх- нюю или надрудную (рассматривается в качестве вероятного индикатора скрытых на глубине рудных залежей), нижнюю или подрудную (т. е. ин- дикаторы в данном случае отвечают сохранившимся от эрозии «корням» рудных залежей). Компьютерная обработка геохимической информации—весьма пер- спективная и бурно развивающаяся ветвь практической поисковой геохи- мии. В нашей стране инициатором постановки таких исследований явля- ется С. В. Григорян [6], под руководством которого разработаны про- граммы для ЭВМ, позволяющие автоматизировать процесс обработки данных геохимического опробования с выдачей результатов как в цифро- вой, так и в графической формах. Большие достижения в этой области имеются у американских, китайских, французских геологов и др. Как отмечалось, производственным работам по геохимическим пои- скам должны предшествовать опытно-экспериментальные исследования, него типа, верхние горизонты которого подверглись интенсивному воздействию гипергенных процессов (ио Г. А. Тереховой, Н.М. Федорченко и др.), в—многоярусные гетерогенные руд- ные залежи с разновозрастной редкометально-полиметаллической минерализацией; I — четвертичные отложения; II—породы верхнего структурного яруса: П-1 -надрудные гипер- оазиты, П-2—надрудные (экранирующие) сланцы, П-3 — горизонтально залегающие толщи осадочных пород со стратиформным оруденением; III—породы нижнего структурного яруса: , 1 подрудные гипербазиты, Ш-2— подрудные известняки, Ш-З—метаморфиты с секу- щими рудными телами, связанными с зонами смятия; 1,2—гипербазиты: 1 надрудные, 2— ДРУДные; 3 —5 -рудоносные горизонты: 3—с промышленным хромитовым оруденением, с непромышленным, 5—скрытые залежи кондиционных руд; 6 пострудные дайки, секу- щие промышленные (а) и непромышленные (б) рудные тела; 7—9—ореолы-индикаторы минс- цыс°в (хРомититы) и элементов (хром): 7—эндогенные, надрудные, 8 -экзогенные остаточ- Ров1- глИДе Россыпей хромититов), 9—экзогенные переотложенные (в виде солевых раство- Дов' РУДОподводящий разлом; II— межформационная залежь рудоносных джасперио- ‘2-15 ореолы элементов-индикаторов: 12 первичные, 13 подвергшиеся измене- Льк в 30не окисления, 14 — вторичного обогащения первичных ореолов, 15 вторичные в рых- сопо^ЛОЖеПИЯХ’ —зона обогащения вторичных ореолов; 17—секущие рудные тела; 18— благп°Ж1аюв!ие их первичные ореолы; /9 более молодые стратнформныё залежи; 20— ные оп?ИЯ1 НЬ1® г°ризонт без промышленного оруденения; 21 сопровождающие его первич- ФормГ'Г?2 вторичные ореолы рудных тел обоих типов; 23 вторичные ореолы страти- ых («) и секущих рудных тел (б) и совмещенные гетерогенные («) 71
в итоге которых устанавливают шаг опробования, круг определяемых элементов (катионной и анионной групп), необходимую точность анали- за, характер предварительной обработки проб (получение тяжелой, или, наоборот, легкой фракции и т.д.) и др. При этом важную роль играют определение локальных факторов рудолокализации и установление коли- чественных границ их оптимального проявления (например, наиболее эффективная степень дробления вмещающих пород и др.). Вспомогатель- ное значение имеют методы, позволяющие более четко оконтурить по- тенциально рудоносный горизонт или зону, выделить в перекрывающей толще маркирующие пласты, наметить положение рудоконтролирую- щих и прочих разломов, установить возможную глубину прогнозирова- ния скрытого оруденения и др. К ним относятся как некоторые из широко применяющихся методов (отбор протолочных проб, атмо- и гидрогеохи- мическое опробование, геотермическая съемка и др.), так и более редко используемые: определение ореолов гидротермального «пропаривания» по данным декрипитационного анализа, селективный гамма-, нейтронный и другие виды каротажа, изотопный и фазовый анализы, пе- трографо-минералого-геохимическое изучение руд и зон околорудного изменения вмещающих пород, определение температурной стадийности процесса рудоотложения (по данным гомогенизации газовожидких вклю- чений в рудных и жильных минералах) и др. Однако все эти методы дол- жны иметь строго конкретное назначение и применяться комплексно, причем в достаточно ограниченных масштабах- - преимущественно на «эталонных» месторождениях, участках или разрезах. В результате многолетней практики геохимических работ подтвер- жден тезис, что нет полностью закрытых рудолокализующих систем (мо- жет быть, за исключением некоторых жильно-пегматитовых образова- ний и рудных жил альпийского типа): в подавляющем большинстве слу- чаев «отработавшие» порции рудоносных растворов и эманаций, отло- жившие свой полезный груз, проникают в толщу перекрывающих (экра- нирующих) пород, достигая в том или ином виде дневной (или подвод- ной) поверхности, существовавшей в период рудоотложения. Этим пре- допределяется высокая эффективность геохимических поисков как руд- ных выходов, обнажающихся на поверхности, так и скрытых на глубине, иногда довольно значительной (многие сотни и тысячи метров), разно- типных рудных залежей. Однако при прогнозировании скрытого оруде- нения важнее не столько сам факт наличия геохимических аномалий как поисковых признаков, сколько возможность их использования для выде- ления потенциально перспективных структур, подвергавшихся воздей- ствию рудоносных растворов и эманаций. В таком виде геохимические ореолы и другие рудные индикаторы выступают уже в качестве прогно- зных критериев скрытого оруденения. Это относится, главным образом, к эндогенным индикаторам. Рассмотрим их с точки зрения способности рудных элементов-индикаторов не только к рассеянию в зоне гипергене- за, но и к образованию вторичных концентраций - надежных поисковых признаков скрытого оруденения. Приведенные данные свидетельствуют, что на все вопросы, касаю- 72
щиеся теоретических предпосылок, а следовательно, и возможного успе- ха прогнозирования скрытого оруденения, можно ответить положитель- но, используя опыт геологической практики. Это, во-первых, означает, что для подавляющего большинства рудных месторождений в силу весь- ма значительного вертикального размаха рудоотложения прогнозирова- ние скрытого оруденения можно осуществлять до любой, технически до- ступной, глубины. Однако с глубиной рудные залежи нередко кулисо- образно смещаются относительно друг друга, т.е. располагаются не строго по вертикали, а скорее по падению — в соответствии с изменением рудолокализующей роли литологических, структурных и физико- химических факторов. Во-вторых, основываясь на представлениях о мно- гоярусном характере распределения оруденения, в большинстве случаев можно достаточно уверенно рассчитывать на обнаружение скрытых руд- ных залежей на нижних горизонтах разведуюгцихся месторождений — цод ранее выявленными, а зачастую и отработанными рудными телами (рис. 23). При этом следует иметь в виду возможность закономерной сме- ны с глубиной ведущих структурно-морфологических, а иногда и струк- турно-генетических типов рудных тел. И, в-третьих, вследствие обяза- тельного достижения палеодневной поверхности или поверхности палео- морского дна агентами переноса рудных компонентов (отработавшими порциями рудоносных эманаций и растворов) в породах около- и надруд- ных толщ всегда можно обнаружить те или иные следы воздействия на них указанных растворов, в виде разнообразных макро- и микроиндика- торов. Наличие последних позволяет отбраковывать перспективные структуры от заведомо стерильных в рудном отношении и более уверен- но вести поиски скрытого оруденения. Минералого-геохимические инди- каторы скрытого оруденения типичны и для пострудно перекрытых ме- сторождений: их надрудные ореолы в этом случае в значительной степени формируются в результате вторичных изменений рудовмещающих по- род и перемещения отдельных рудных компонентов в перекрывающую толщу. В заключение подчеркнем, что наиболее благоприятны для поисков оруденения месторождения телетермального типа с максимальным раз- махом рудоотложения, многоярусностью и обширными ореолами рас- сеяния элементов-индикаторов, наименее — самые высокотемператур- ные рудные образования (пегматитовые и др.), отличающиеся узко огра- ниченными рамками физико-химических параметров среды, благоприят- ными для рудолокализации. Степень перспективности оцениваемых структур с точки зрения возможности обнаружения скрытого оруденения обусловлена сочетанием перечисленных групп факторов рудолокализа- ции. Отмечается прямая зависимость эффективности прогноза от степени выДержанности геологического разреза и глубины расположения рудоге- нерирующего очага и обратная от температуры, давления, концентра- ции и состава рудоносных растворов. Все эти факторы необходимо учитывать при геолого-экономической оценке экспертируемых объектов, так как их общие масштабы, в первую ередь, определяются возможностями обнаружения скрытых рудных 73
X X х о X о х X X о X 3 о X s? X о X -г д о О 5 X я X 1-Г X X X X X * X X S О з'е 2 о ® д 'к х £ с Q Я Ч X х X i£ а 2 G О Ч 3 <и О?Я В- с Ч S S О .. Ю >S Н О о г=: 5^ * S § х 2 м X S X w ° S и я ГГЮ 2 о К £ 2 S = 2 8 I § о~, s х 3 50 . _ й § 5 рю й 5 3 и X
залежей, а они резко различны для месторождений разных генетических и геолого-промышленных типов. Тем не менее, для подавляющей массы месторождений резерв скрытых рудных залежей достаточно весомый. СледУет лишь дифференцированно подходить к определению цифр оце- ниваемых запасов категории С2 и прогнозных ресурсов категории Р>: в одних случаях (телетермальные стратиформные месторождения) можно смело идти на риск, в других (пегматитовые жилы, апогранитовые зале- жи, скарновые тела) количественная оценка перспектив должна ограничи- ваться лишь минимальными цифрами. Рудоконтролирующие и рудолокализующие структуры и отражающие их поверхности Закономерности распределения и условия локализации эндогенного, особенно гидротермального оруденения определяются, в первую оче- редь, структурными факторами. Выделяются следующие структуры: ру- доконтролирующие, рудовыводящие, рудоподводящие, рудораспреде- ляющие и рудолокализующие, а также «рудонарушающие»—поструд- ные [8]. Большая часть этих структур представлена разрывными наруше- ниями разного масштаба (рис. 24), меньшая—складчатыми и интрузив- но-вулканическими (рис. 25). Для прогнозирования скрытого оруденения необходимо не только знать критерии разграничения и диагностики ше- сти перечисленных ранее типов структур, обусловливающих положение в пространстве и морфологию соответствующих рудных единиц (от про- тяженной рудоносной зоны до конкретного рудного тела), но и уметь вы- делять и отображать графически с достаточной степенью наглядности форму поверхностей, наиболее полно влиявших на локализацию рудной и сопутствующей ей (индикаторной) минерализации. При этом следует иметь в виду и нередко наблюдающееся совмещение роли отдельных структур: рудоконтролирующих и рудовыводящих, рудопсдводящих и рудолокализующих и т. д. Каждой из выделенных рудоносных (рудо- контролирующих) структур соответствуют свои рудоконтролирующие (рудолокализующие) поверхности, представленные как единичными пло- скостями дизъюнктивов, так и их взаимосвязанными системами. Кроме того, закономерности распределения и условия локализации оруденения зависят от ряда других поверхностей, которые в сочетании с указанными определяют морфологию конкретных рудных (рудоносных) залежей Пел). К ним относятся поверхности раздела литологически различных т°лщ, стратиграфического несогласия, интрузивно-контактовые и дру- ^ие’ а также разнообразные экранирующие и эрозионные поверхности, химические и тепловые барьеры и др. При прогнозировании скрытого оруденения вспомогательную роль иногда играют маркирующие поверх- ли И’ Не Влияк>Щие прямо на распределение рудной и жильной минера- ции, но позволяющие уточнить геологический разрез и строение от- р НЬ1Х Участков рудного поля (месторождения), особенно когда непос- Ност еННо РУДолокализующая (рудоконтролирующая) поверх- ь недоступна для прямого наблюдения. 75
Рис. 24. Системы дизъюнктивов, принимающих участие в формировании гидро- термальных месторождений (обобщенный разрез): /, 2—толщи рудовмещающих пород; 1—неблагоприятные для рудолокализации, 2- благоприятные; 3—дизъюнктивные нарушения. РК рудоконтролирующие, РВ I рудовыводящие, РП —рудоподводящие, РР—рудораспределяющие, РЛ -рудо- I локализующие, PH рудонарушающие; 4—места локализации оруденения; 5—днев- ная поверхность в период формирования месторождения; б -выходы отработавших пор-1 ций гидротермальных растворов Рудоконтролирующие и рудолокализующие структуры. Под рудо- коп тролирующими понимаются структуры, которые, не являясь но- сителями оруденения, определяют общие закономерности его пространj ственного распределения в региональном (рудная провинция, пояс, зона) или локальном (рудный узел, поле) плане. В качестве таковых наиболь! шее признание получили глубинные (краевые, по Н. М. Синицыну) разло- мы, развивающиеся чаще всего на границе крупных геотектонический зон, характеризующихся различными условиями формирования и, следо- вательно, различным типом разреза (полным или неполным, по Н. М. Синицыну). Примером таких структур могут служить Северо1 Кавказский и Южно-Ферганский глубинные разломы, прослеживав^ щиеся более чем на 2 тыс. км и контролирующие распределение телетер- малыюго (ртутно-полиметаллического в первом случае и ртутно< сурьмяно-мышьяково-полиметаллического во втором) оруденения. ГлУ^ бина их заложения —десятки километров, с ними связаны и проявления глубинного магматизма —тела серпентинизировапных гипербазитоВ| штоки диорит-монцонитов, дайки диабазового порфирита. Еще более протяженны дизъюнктивы межконтинентального масгпта*! 76
рис. 25. Примеры рудоконтролирующих поверхно- стей (обобщенная колонка): | _4 поверхности: 1 — рудоподводящая (контролирую- щая), 2—рудораспределяющие и рудолокализующие, 3 — маркирующие, 4— рудоконтролирующие (и рудолокали- зуюшие); 5- 6—породы: 5 -благоприятные для рудолока- лизании (известняки и доломиты, песчаники, туффиты, ме- тасоматиты разного состава и др.), 6 неблагоприятные (сланцы, 1 раниты, гипербазиты и др.); 7 рудные тела раз- личных геолого-структурных типов iiiimiiiHiimiiiiiii ба, секущие по отношению к локальным геологическим структурам. Это, например, линеамент Карпинского, прослеживающийся от Западного Тянь-Шаня через Кызыл и Кара-Кумы, Каспийское море, предгорья Северного Кавказа, Украину — до побережья Атлантического океана. Н. Ю. Успенская и другие увязывали с ними серию нефте- и газоносных бассейнов, а Н. А. Озерова и другие относят к ним также и проявления глубинной гидротермальной деятельности в виде элементной ртути, образующей заметную примесь в жидких и газообразных углеводородах. К регионально рудоконтролирующим разломам о тносятся протяжен- ные дизъюнктивы, обусловливающие формирование асимметричных ав- лакогенов (прогиб Большого Донбасса), ограничивающие палеорифто- Вые зоны (Урал, Енисейский кряж) и современные рифты (Красное мо- Ре), определяющие конфигурацию островодужных структур (Курильская уряда) и зон развития недавней (Магрибский пояс) или современной °рдильеры, Камчатка) вулканической деятельности. Роль глобальных I УДоконтролирующих структур, несомненно, играют также сверхпротя- с шые (десятки тысяч километров) срединно-океанические разломы, ^которыми ассоциируют подводные месторождения сульфидных корок 3оКОНусов’ вых°ды глубинных термальных источников, скопления желе- арганцевых корок и конкреций. Наконец, из построений глобальной 77
тектоники следует, что магмо- и рудоконтролирующая роль в масштабах отдельных континентов принадлежит зонам субдукции, ныряющим под материковые плиты (Кордильеры). Одна из таких структур, судя по эпи- центрам землетрясений, уходит под материковую часть азиатской ветви Тихоокеанского глобального пояса на глубину многие сотни километров (зона Беньофа — Заварицкого). В свете данных глубокого и сверхглубокого геофизического зондиро- вания, проведенного в ряде регионов (Средняя Азия, восточная часть КНР и др.), можно судить о рудоконтролирующем значении структур еще более глубокого заложения—ступенчатых выступов мантии, огра- ничивающих области ее физической неоднородности. В ряде случаев по- добного типа мантийные «валы» корреспондируются с зонами развития систем глубинных разломов, контролирующих распределение телетер- мального оруденения. Р. Р. Исаков выявил такую закономерность, на- пример, применительно к Тянь-Шаньской рудной провинции. И, наконец, в последние годы все более отчетливо проявляется регио- нально рудоконтролирующая роль подкоровых «вихревых» структур, связанных со сверхглубинными конвекционными потоками тепловой энергии, вовлекающими в движение и вещество мантии, в первую оче- редь, высокоподвижные ее составляющие, в том числе и рудные компо- ненты. Современным выражением таких структур на поверхности земли являются так называемые «тепловые пятна». С. М. Кравченко убедитель- но показал их связь с отдельными рудными концентрами. В качестве косвенно рудоконтролирующих структур регионального масштаба можно рассматривать краевые части отдельных геолого- тектонических зон. в разрезе которых выделяются фации пород, изна- чально обогащенных рудными компонентами. Чаще всего это—диаге- нетически преобразованные и метаморфизованные отложения окраинно- континентальных мелководных морских бассейнов или же металлонос- ные осадки глубоких впадин, связанных с рифтогенными образованиями. В обоих случаях эти рудообогащенные фации можно привязать к зонам глубинных палеоразломов, вдоль которых на морское дно поступали продукты поствулканической деятельности. К подобного типа региона- льным образованиям относятся, по-видимому, офиолитовые зоны со специфическим гетерогенным многокомпонентным оруденением, в том числе колчеданными месторождениями кипрского типа и месторожде- ниями с рудами типа Куроко. Есть основания увязывать с ними и зоны развития телетермального стратиформного оруденения в карбонатных и терригенно-эффузивных толщах—железомарганцевого, медного (типа медистых сланпев), свинново-цинкового, баритового, флюоритового, це- лестинового и др. Особое место в этой группе занимают месторождения, ассоциирующие с черносланцевыми толщами—стратиформноподобные золоторудные, «трехэлементной» рудной формации (вольфрам — сурьма — ртуть), многокомпонентные урано-редкометальные и др. По мнению В. Г. Гарьковца и других, промышленно интересные рудные ско- пления в породах перечисленных аномальных фаций формируются в ходе мобилизации и перераспределения рудного вещества, имевшего первона-
чально осадочно-эксгаляционную природу. Стимуляторами этого про- цесса могли быть и глубинный метаморфизм, и влияние тепловой эне- ргии магматических масс, и гетерогенные термальные воды (смесь восхо- дящих— ювенильных, местных — захороненных и метаморфогенных и нисходящих — поверхностных вод). Однако практически во всех слу- чаях можно установить связь таких гетерогенных или неопределенного генезиса месторождений с протяженными долгоживущими глубинными разломами, игравшими роль региональных рудоконтролирующих (пря- мо или косвенно) структур. К рудовыводящим структурам относятся каналы, по которым из глу- бинных рудогенерирующих очагов выводятся рудоносные эманации и растворы. Они тесно связаны с рудоконтролирующими структурами, являясь или составными частями последних, или же образуя с ними со- пряженные системы. Наиболее четко эта связь прослежена на примере глубинных (краевых) разломов. Любой такой разлом рудоносен не на всем своем, иногда тысячекилометровом, проз яжении, а лишь в пределах ограниченных его интервалов, измеряющихся десятками—первыми сотнями километров. К тому же в этих интервалах намечаются своеобра- зные «центры рудолокализации», характеризующиеся проявлениями наиболее высокотемпературной минерализации и максимальной концен- трацией магматических пород глубинного происхождения—штоков, даек. На их флангах наблюдаются ареалы развития более низкотемпера- турного оруденения. Типична и структурная позипия таких «центров ру- долокализации», которые А. В. Королев и многие другие рассматривают в качестве «рудных отдушин»—каналов поступления рудоносных эмана- ций и растворов, т. е. рудовыводящих структур. Обычно они связаны с местами искривления зоны основного рудоконтролирующего разлома, а также с сопряженными с ним разрывными структурами более мелкого порядка—параллельными (смыкаются на глубине) или оперяющими (соединяются с основным разломом по простиранию). Такие же «рудные отдушины» должны, несомненно, существовать и в рудоконтролирующих структурах других типов — зонах субдукции и др. В качестве непосредственно рудовыводящих структур можно, по- видимому, рассматривать упомянутые гипотетические сверхглубинные образования, обусловленные конвекционными потоками вещества и теп- ловой энергии. Рудоподводящие структуры в отличие от рудовыводящих, которые служат каналами для «безадресной» разгрузки глубинных рудогенери- РУющих (нередко гипотетических) и магматических очагов, получили та- кое название, потому что они «подводят» рудоносные растворы и эма- нации (а в отдельных случаях—и специфические рудные магматические Расплавы) к конкретным местам рудолокализации — освобождения их от основной массы рудных компонентов. В роли рудоподводящих структур чаще всего выступают системы кру- топадающих разрывов, ответвляющихся от более крупных рудоконтро- . пирующих и рудовыводящих разломов. Последние, как отмечалось, Рсделяют закономерности распределения оруденения в масштабах 79
рудных поясов и зон, а в отдельных случаях (это касается рудовыводя- щих структур)—рудных областей и рудных узлов. Роль рудоподводящих структур проявляется преимущественно в масштабах рудных полей и ме- сторождений, реже—рудных участков. Кроме дизъюнктивов разного по- рядка рудоподводящими могут быть также зоны внутриформационного расслоения в горизонтах слоистых пород, отдельные пласты с повышен- ной эффективной пористостью и трещиноватостью, что способствует большей их проницаемости для гидротермальных растворов, текто- нически ослабленные поверхности раздела осадочных и осадочно-эф- фузивных литологически неоднородных толщ, контактовые поверхно- сти интрузивных тел, различного типа локальные («точечные») структу- ры (штоки интрузивных и гипабиссальных пород, вулканоструктуры, трубки взрыва, диапиры, палеокарстовые воронки и трубы и т. д.). Во всех этих случаях движение растворов и эманаций происходит не ши- роким фронтом, а только вдоль наиболее ослабленных зон—под- питывающих каналов. К последним могут относиться места изгибов линейных структур, зоны пересечения однотипных (разломы разной ориентировки) или разнотипных (разлом и контактовая поверхность и др.) структур. К рудораспределяющим структурам относятся все перечисленные ти- пы структур, но отличающиеся обычно более низким порядком. Их на- значение— «распределение» поступающих порций растворов и эманаций в пределах рудных полей, месторождений и рудных участков, «подводка» к тем структурам, где формируются конкретные т. е. их рудные тела. Р удо лока лизующие структуры определяют физико- химические условия рудоотложения и морфологию горизонтов (зон, бло- ков) рудовмещающих метасоматитов и заключенных в них конкретных рудных тел. В наиболее простом, но одновременно достаточно редком случае роль таких структур выполняют зияющие полости, возникающие в результате приоткрывания трещин в местах их изгиба (в ходе сбросо- сдвигового перемещения одного из блоков), зоны брекчирования пород с выщелоченным и частично дробленым материалом, пустоты раство- рения (гидротермального, карстового) и др. К этому типу отно- сится и случай свободного излияния рудоносных растворов и эманаций, а иногда и магм (например, магнетитовые лавы Чили) на дневную по- верхность с образованием грибо- и шляпообразных залежей рудоносных травертинов (и магматических пород). В результате прямого отложения в микропустотах в основном формируются согласные залежи медных и свинцово-цинковых руд, связанные с горизонтами сильнопористых по- род (песчаники, гравелиты), а также линзообразные тела ртутных руд, ас- социирующие с зонами внутриформационного расслоения в горизонтах тонкослоистых глинистых доломитов. Процесс прямого выполнения зияющих пустот практически всегда со- провождается метасоматическими изменениями вмещающих пород той или иной степени интенсивности. Однако этот процесс играет решающую роль в месторождениях, где предрудной и частично внутрирудной мета- 80
соматической проработке подвергаются горизонты и блоки литологиче- ски благоприятных пород с образованием как высокотемпературных (пегматиты, грейзены, скарны, карбонатиты, апограниты и др.), так и средне- и низкотемпературных (джаспероиды, кварциты, опалиты, ар- гиллизиты и др.) метасоматитов. Морфология тел таких пород, обычно вмещающих основную массу оруденения, определяется прототектониче- скими трещинами в гранитных интрузивах (жильные пегматиты), фор- мой штоков и-массивов интрузивных пород (плащеобразные залежи апо- гранитов), конфигурацией контактовой поверхности отдельных интру- зивов (скарновые залежи), характером их сочетания с литологически благоприятными горизонтами (сложные контактово-пластовые скарно- вые тела), плоскостями разрывов (зоны лиственитизации в экзоконтак- тах тел серпентинизированных гипербазитов), формой складчатых структур (мантообразные залежи в сводовых частях куполовидных анти- клиналей и ядерных частях изоклинальных складок), морфологией по- верхности рудолокализующих разрывов (линейные зоны изменения по- род с рассеянной рудной минерализацией) и др. Во всех перечисленных случаях велика роль различного рода экра- нов как прямых (горизонты пластичных труднопроницаемых пород, притерпые поверхности надвигов и др.), так и косвенных (зоны перепада давлений и температур и др.). При локализации же конкретных рудных тел на первое место выходит структурный фактор— влияние пликатив- ных (перегибы рудолокализующих поверхностей и рудовмещающих пла- стов и др.), интрузивных (морфология контактовых поверхностей), а так- же, особенно дизъюнктивных (пересечение и сопряжение разломов и мор- фология зон трещиноватости) нарушений. Подчеркнем принципиально важную особенность рассматриваемых структур: их сквозной характер— все они должны были сообщаться с дневной поверхностью, так как только в этом случае к местам рудоло- кализации могли поступать достаточно крупные порции растворов, спо- собных сформировать промышленно интересные месторождения. Одна- ко прямое излияние растворов на поверхность теоретически можно допу- стить только для крупных структур—рудоконтролирующих и рудовы- водящих, в зонах которых месторождения не образуются. Режим дея- тельности рудоподводящих, рудораспределяющих и рудолокализующих структур должен быть иным: растворы вдоль них поступали замедленно, а непосредственно в местах рудолокализации для них создавались «за- стойные» условия, способствующие выпадению из растворов рудных компонентов. «Отработавшие» же порции растворов столь же медленно Диффундировали сквозь толщу перекрывающих пород, оставляя в них следы своего движения в виде разнообразных рудных индикаторов; ко- нечный пункт их назначения—опять-таки, дневная поверхность. Такую емУ для гидротермальных месторождений, контролирующихся струк- и экРаниРования, убедительно обосновали в свое время Р. Маккей в Э. Поярков. Пп структуры. Образ.ование месторождения — цесс длительный, поэтому в ходе как формирования месторождения 81 481 .6
в целом, так и локализации слагающих его конкретных тел, возможны перерывы, обусловленные пульсационным поступлением рудоносных растворов и эманаций, сменой во времени их состава и физико- химического состояния, проявлением внутрирудных тектонических и другого типа деформаций. Под влиянием первой группы факторов мо- жет произойти значительное перераспределение вещества: выщелачива- ние, например ранее отложенных рудных и жильных минералов и перенос отдельных компонентов на весьма значительные расстояния с появле- нием рудных тел принципиально норого структурно-морфологического типа; метасоматическое замещение минералов ранних стадий рудогенеза более поздними образованиями и т.д. Второй группой факторов обу- словлено изменение геолого-структурных условий рудолокализации, вы- зываемое как сменой путей циркуляции рудных растворов, так и появле- нием структурных «ловушек» («капканов») нового типа: нарушение сплошности экранирующих покрышек, появление дополнительных зон дробления вдоль поверхностей внутрирудных дизъюнктивов (обновлен- ных старых и вновь возникших разрывов) и др. Роль собственно пострудных структур двоякая. С одной стороны, они нарушают морфологию ранее сформировавшихся рудных залежей, что проявляется в «растаскивании» отдельных их частей на то или иное, иног- да довольно значительное расстояние как по падению, так и по простира- нию плоскости разлома—сместителя. При этом нарушаются и структур- но-текстурные особенности руд;.появляются зеркала скольжения, рудный материал иногда настолько перетирается и дезинтегрируется, что это на- чинает влиять и на технологические свойства руд. Подобным образом действуют и складчатые деформации: пластовые формы усложняются, отдельные их части меняют относительные превышения относительно ДРУГ друга, что искажает характер первоначальной минеральной и струк- турной зональности и т.д. Нередки случаи текюнических срывов отдель- ных элементов рудолокализующих складчатых структур и их переход во флексурообразные и даже надвиговые дислокации. Особенно усложняет- ся морфология рудных залежей и всего месторождения в целом за счет пострудных надвиговых структур шарьяжного типа, иногда полностью перекрывающих целые рудные поля, что делает их по-настоящему «сле- пыми». К «рудонарушающим» структурам следует относить и стратиграфи- ческие несогласия в тех случаях, когда с ними отождествляются поверх- ности пострудногб эрозионного среза, фиксирующиеся в разрезе остаточ- ными палеокорами выветривания, обогащенными продуктами разруше- ния рудных выходов. С такими поверхностями нередко связаны и прояв- ления палеокарстообразования, что повышает надежность их выявления и картирования с целью составления вспомогательных структурных карт для прогнозирования перекрытого (погребенного) оруденения [47]. С другой стороны, пострудные структуры, особенно крутопадающие дизъюнктивные, нарушая сплошность рудных тел и перекрывающих их («консервирующих») обычно слабопроницаемых пород, способствуют проникновению поверхностных вод, обогащенных кислородом, что при- 82
водит к окислению ряда первичных минералов, выщелачиванию и пере- отложению, а иногда и полному выносу отдельных компонентов. Этим обусловливается заметное, а нередко, и коренное изменение состава и фи- зико-механических свойств руд, в первую очередь, сульфидных. Вдоль зон крутопадающих нарушений такие процессы развиваются на глубину многих сотен метров, выводя из «строя» целые блоки, например сурьмя- ных руд (оксидные их разности обогащению не поддаются). Рудоконтролирующие и рудолокализующие поверхности. Как отмеча- лось, каждой из выделенных групп структур, определяющих закономер- ности размещения и условия локализации эндогенных рудных месторож- дений, соответствуют свои системы поверхностей: рудоконтролирую- щих, рудовыводящих, рудоподводящих, рудораспределяющих, рудоло- кализующих и, наконец, рудонарушающих. Их характер и морфология обусловлены типом исходных структур. Однако в целях прогнозирова- ния, основывающегося на детальных структурных картах, можно пред- ложить и несколько иные подходы к группировке поверхностей, исполь- зуемых для составления таких карт [8, 40, 41]. Рационально выделять основные и вспомогательные поверхности. Основные геологические поверхности, в свою очередь, подразделяются на главные, непосредственно определяющие условия локализации орудене- ния, а следовательно, и геолого-структурную позицию рудных (рудонос- ных) тел и их морфологию (например, поверхность экзоконтакта гранит- ного купола для редкометальных месторождений апогранитного типа), и поверхности, лишь косвенно влияющие на формирование отдельных рудных тел (для предыдущего примера это могут быть, в частности, по- верхности, ограничивающие дайки, развитые в кровле рудоносного ку- пола). Необходимо выделять поверхности общего назначения, контроли- рующие распределение оруденения в пределах, например, всего рудного поля или месторождения, и поверхности более локального плана, влияю- щие на характер рудоотложения только на ограниченных его участках. Рудоконтролирующая (рудолокализующая) роль поверхностей как пер- вого, так и второго типов может быть и более универсальной — проявляющейся в масштабах целой рудной провинции или быть ведущей для месторождений определенного геолого-промышленного типа. В ка- честве примера можно привести ртутно-сурьмяные месторождения джа- спероидного типа, контролирующиеся структурами экранирования. Роль сланцевого экрана проявляется в них повсеместно, однако при недоста- точно четко выявленных складчатых рудолокализующих структурах (ку- половидные антиклинали) и слабой интенсивности проявления процессов кремнистого метасоматоза оруденение может и не обнаруживать столь тесной, непосредственной связи с экраном, локализуясь в подстилающих известняках на довольно значительном расстоянии от последнего, изме- ряемом иногда сотнями метров. В этом случае на структурной карте, от- ражающей форму поверхности сланцевого экрана, будет отражено лишь самое общее представление о геолого-структурных позициях, благо- приятных для локализации оруденения, а морфология конкретных руд- 83
ных тел более четко будет контролироваться второстепенными поверх- ностями, такими, в частности, как кровля или подошва одного из литоло- гически наиболее четко выделяющихся в разрезе горизонтов карбонат- ных пород (пачек тонкослоистых известняков или доломитов, рифовых массивов и др.). Вспомогательные поверхности используют для облегчения расши- фровки геологического строения тех участков рудного поля или месторож- дения, где главные рудоконтролирующие (рудолокализующие) поверх- ности или недоступны для прямого наблюдения, или же расположены на значительной глубине и поэтому по ним еще нет разведочных пересече- ний. Чаще всего роль таких поверхностей, имеющих вспомогательное значение при структурно-прогнозных построениях (сами они несут толь- ко информационную нагрузку, не будучи непосредственно рудоконтро- лирующими), принадлежит так называемым маркирующим слоям или горизонтам—маломощным пачкам литологически резко отличных по- род, четко выделяющихся в надрудных (перекрывающих) толщах. Это могут быть, например, пропластки черных углистых сланцев, известня- ков, в том числе и в виде прерывисто располагающихся глыб и линз, сло- женных колониями одиночных кораллов, и т. д. Структурная карта, по- строенная для кровли таких пропластков по абсолютным отметкам до- ступных для непосредственного картирования их выходов на дневную поверхность, дает общее представление о морфологии располагающейся ниже по разрезу основной рудоконтролирующей (рудолокализующей) поверхности (кровля толщи карбонатных пород, песчаников, эффузивов и др.). При этом необходимо учитывать и возможную асимметричность структур—ныряние их осей под определенным углом к горизонту, что нередко обусловливает наблюдаемый сдвиг по падению, например, осе- вых линий антиклиналей, в том числе и рудоносных. Вспомогательную роль при прогнозировании могут играть и поверхности пологих чешуйча- тых надвигов, особенно, когда такие структуры возникали и развивались в ходе основного этапа складкообразования, чем предопределяется подо- бие форм складок в нижнем (поднадвиговом) структурном ярусе (напри- мер, фиксируется по кровле горизонтов компетентных пород— известняков и доломитов) и форм надвиговой поверхности. Следующая градация рудоконтролирующих поверхностей—их под- разделение на «материализованные» и «нематериализованные». Под пер- выми понимают поверхности, фиксирующие границы раздела веществен- но выраженных структур—толщи литологически различных пород, оса- дочные образования и внедрившиеся в них интрузивные массивы, породы висячего и лежачего бока разломов и т. д. Вторые можно представить ма- териальными проявлениями, но «нематериализованных» факторов, дей- ствовавших в момент рудоотложения. Это могут быть, например, по- верхности, отражающие некогда существовавший уровень резкого пере- пада давлений, фиксирующегося по смене одних минеральных ассоциа- ций другими, палеоуровень проникновения вадозовых вод, обогащенных свободным кислородом и органическими соединениями, чем могут объ- ясняться некоторые элементы вертикальной зональности рудоотложения 84
(появление вместо сульфидных минералов сульфатных, вместо ювениль- ной серы -биогенной и др.) и др. Для первично-осадочных, метаморфогенных, а в ряде случаев и эпиге- нетических рудных месторождений большое прогнозное значение имеют палеогеографические построения, с помощью которых на соответствую- щих картах удается количественно установить роль фактора глубинности морских палеобассейнов (по смене фаций в разрезе и по латерали), палео- климатических особенностей (по сообществам кораллов и других орга- низмов), восстановить основные черты палеорельефа (по русловым отло- жениям палеорек и др.). Структурные карты соответствующих палеопо- верхностей можно использовать, в первую очередь, при региональном прогнозировании. Наглядный пример высокой эффективности примене- ния таких карт, составленных в масштабе 1:200000 при прогнозировании стратиформного свинцово-цинкового оруденения Среднего Тянь-Шаня, был показан в 1989 г. А.П. Титовой. Важную рудоконтролирующую роль играет температурный фактор, проявляющийся в каждом конкретном случае в строго определенном объемном пространстве земной коры. Наиболее распространенный при- мер— термальное поле вокруг остывающего интрузива, в том числе и ру- догенерирующего или рудостимулирующего. Локализация разнотипно- го оруденения происходит в пределах отдельных зон этого термального поля, последовательно меняющих свое пространственное положение по отношению к остывающему источнику тепла. Для этих зон свойственны перепады температур, оптимальные для выделения тех или иных рудных или сопутствующих минералов. Зоны высоко-, средне- и низкотемпера- турного прогрева вмещаюших пород фиксируются по комплексам контак- тово-метаморфических и наложенных рудных и жильных минералов. На- глядный пример—мощнейшая (многие сотни метров) зона экзоконтак- товых роговиков, сформировавшаяся вокруг небольшого Койташского (Западный Узбекистан) гранодиоритового массива, с которым связано одноименное скарново-шеелитовое месторождение. Детальное минера- лого-петрографическое картирование, выполненное здесь Ю. С. Шихи- ным и другими, позволило отстроить поверхности интенсивного (по ро- говикам) и относительно более слабого (по аргиллизитам) термального воздействия гранодиоритового интрузива на вмещающие сланцы. Примером, свидетельствующим о рудоконтролирующей роли около- интрузивных «тепловых» поверхностей, служат некоторые колчеданные месторождения Урала, генетически ассоциирующие с гранитоидными массивами. В отличие от стратиформных колчеданных залежей осадоч- но-эксгаляционного типа, контролирующихся палеоповерхностью мор- ского дна и структурно и пространственно тяготеющих к крупным вулка- ноструктурам соответствующего возраста, эти преимущественно жиль- но-штокверковые месторождения располагаются в пределах околоинтру- зивного пространства, подвергавшегося тепловому воздействию в про- цессе становления гранитоидных массивов. Внешней границей перспек- тивного блока служит поверхность прогревавшегося объема интрудируе- мых пород, фиксирующаяся по убывающей степени интенсивности их 85
контактового метаморфизма (определяется по минеральным новообра- зованиям). Еще один пример- гранитоидные массивы с оловорудными место- рождениями Корнуолла на юге Англии. Вокруг таких массивов по ме- ре удаления ot интрузивов выделяются четко выраженные зоны разно- типного, все более низкотемпературного оруденения: оловянного, мед- но-полиметаллического, флюорит-баритового и др. В крайней перифери- ческой части этих рудоносных зон общей шириной от нескольких киломе- тров до первых десятков километров располагаются выходы современ- ных и ранее действовавших термальных источников. По мнению ряда ис- следователей, это — отдаленные свидетели затухающей деятельности глубинных магматических очагов, производными которых являются гранитоидные массивы—рудоначальные по отношению к оловорудным проявлениям этого района. Возраст интрузивов относительно древний— варисский. Однако это не противоречит современным данным о весьма большой длительности периода остывания магматических масс: в спо- койной тектонической обстановке этот процесс может продолжаться мно- гие десятки и даже первые сотни миллионов лет; несколько меньшим, но все же достаточно продолжительным (до первых десятков миллионов лет) промежутком времени может измеряться и процесс формирования от- дельных месторождений. Таким образом, и в данном случае полезно вос- создание в целях регионально-локального прогнозирования скрытого оруденения «палеоповерхности ареала околоинтрузивного термального «пропаривания». Предварительный прогрев вмещающих пород— явление, характерное и для долгоживущих рудовыводящих каналов, од- нако методика оконтуривания блоков прогретых пород, а тем более определения их внешней поверхности не разработана. Таким образом, подытоживая сказанное, можно прийти к вполне определенному выводу, что наибольший успех при прогнозировании скрытого оруденения ожидает нас в случае изучения объектов, характери- зующихся: 1) значительным вертикальным размахом рудоотложения, 2) многоярусностью его локализации и 3) наличием макро- и микроиндика- торов. При небольшом размахе рудоотложения резко снижается роль второго фактора- возможной многоярусности оруденения, а в случае отсутствия индикаторов скрытого оруденения сводится практически на нет роль двух предыдущих факторов. Если положения о вертикальном размахе, многоярусности орудене- ния, проникающей способности рудоносных эманаций и растворов мож- но рассматривать в качестве научно-теоретической основы прогнозиро- вания скрытого оруденения, определяющей его успех или неудачу, то ис- ходной методической базой прогнозирования и оценки оруденения сле- дует считать положения о рудоконтролирующих факторах, а также рудо- контролирующих и рудолокализующих геологических поверхностях. Успех конкретного прогнозирования и оценки скрытого оруденения в масштабах рудного поля и месторождения во многом будет определять- ся тем, насколько уверенно обоснована и ранжирована система рудо- контролирующих и рудолокализующих факторов и насколько точно вы- 86
делено и определено относительное значение ведущих рудолокализую- ших поверхностей, обусловливающих закономерности распределения и морфологию промышленных рудных тел. Глава 5 ДЕТАЛЬНЫЕ ГЕОЛОГО-СТРУКТУРНЫЕ ПРОГНОЗНЫЕ КАРТЫ РУДНЫХ ПОЛЕЙ И МЕСТОРОЖДЕНИЙ Методика составления детальных геолого-структурных карт предло- жена в начале 1940-х годов А. В. Королевым и П.А. Шехтманом; затем она совершенствовалась и внедрялась в практику их сотрудниками и учениками — Н. А. Никифоровым, Ю.С. Шихиным, В. А. Королевым, М. А. Симоняном, X. А. Акбаровым, Р. Р. Исаковым, 3. И. Путилиной, В. В. Овечкиным и др. Первоначально эту методику апробировали на при- мере крутопадающих секущих рудных зон Карамазара (Табошар, Чорух- Дайрон и др.), где с помощью проекций на вертикальную плоскость (в изолонгах — линиях равных расстояний до этой плоскости рудолокали- зующей жильной поверхности) удалось довольно уверенно определять структурное положение обогащенных рудных столбов и устанавливать элементы их залегания, в первую очередь направление и угол склонения. С 1947 г. этот опыт был распространен на пологие рудные залежи в теле- термальных месторождениях, контролирующихся структурами экрани- рования (Хайдаркан и др.), и месторождения еще более сложного в струк- турном отношении типа — контактового (Койташ, Ингички, Алтынтоп- кан), штокверкового (Алмалык) и др. Сейчас эту методику успешно исполь- зуют в ряде рудных провинций СССР (Донбасс, Кавказ, Урал) и за ру- бежом [8]. Суть предложенной методики наиболее полно отражена в трех ее аспектах: 1) моделирование формы основной рудолокализующей поверх- ности; 2) выделение на ее структурном плане геологически однородных блоков; 3) оценка потенциальной рудоносности каждого из оконтурен- ных блоков на основе количественного учета суммарного влияния веду- щих рудоконтролирующих и рудолокализуюших факторов. Прежде, чем приступать к составлению собственно структурно- прогнозной карты, необходимо выполнить значительный объем подго- товительной работы. Чем сложнее изучаемый объект и чем детальнее он изучен, тем более углубленный анализ условий рудолокализации пред- стоит выполнить. Эту работу проводят примерно в следующей последо- вательности: 1) ознакомление с публикациями по экспертируемому объ- екту и его району; 2) изучение отчетных материалов; 3) рассмотрение пер- вичных материалов; 4) ознакомление с месторождением, рудным полем и районом в натуре; 5) составление плана работ для решения поставлен- ной задачи; 6) подбор группы исполнителей и соисполнителей; 7) адапта- ция существующей геологической основы для нужд прогнозирования; 8) детальный анализ геологического разреза; 9) выбор основной и вспомо- гательных поверхностей для составления геолого-структурной карты; 87
10) подготовка кадастра рудных выходов; 11) составление кадастра рудных тел, оконтуренных в процессе эксплуатационной разведки и отработки; 12) подготовка реестра разведочных пересечений; 13) разработка про- граммы для математической обработки (на ЭВМ) данных по разведоч- ным пересечениям; 14) статистическая обработка этих данных; 15) выяв- ление ведущих и вспомогательных рудоконтролирующих и рудолокали- зующих факторов; 16) ранжирование этих факторов по степени их влия- ния на условия формирования месторождения и локализацию орудене- ния; 17) учет и картирование индикаторов скрытого оруденения- прямых и косвенных, макро- и микро- (критерии прогнозирования и пои- сковые признаки); 18) количественная оценка роли и влияния каждого из выделенных рудолокализующих факторов и прогнозно-поисковых крите- риев и признаков; 19) разбивка сети прогнозных разрезов; 20) составление трех систем глубинных структурных разрезов; 21) увязка и согласование данных всех структурно-прогнозных разрезов; 22) составление структур- ной карты основной рудолокализующей поверхности и ее увязка с разре- зами и, наоборот, разрезов- -с картой; 23) составление структурных карт вспомогательных поверхностей; 24) уточнение на карте и разрезах поло- жения основных структурных элементов, учитываемых при оконтурива- нии геологически однородных блоков; 25) оконтуривание геологически однородных блоков; 26) разработка методических принципов оконтури- вания подсчетных блоков и методики определения их запасов и прогно- зных ресурсов; 27) подсчет запасов и оценка прогнозных ресурсов по каж- дому из выделенных геологически однородных подсчетных блоков; 28) ранжирование подсчетных блоков по степени их относительной пер- спективности; 29) оценка общих масштабов месторождения (рудного поля) и отдельных его участков; 30) определение видов и объемов работ, необходимых для проверки и апробации сделанных прогнозов. Ознакомление с литературными источниками по оцениваемому объекту и его району позволяет составить первое представление о геолого- генетических концепциях, заложенных в основу понимания особенностей строения месторождения, изучавшегося авторами публикаций, и его по- зиции в общей тектоно-металлогенической схеме района. При анализе этих данных необходимо иметь в виду ряд обстоятельств, затрудняющих их непосредственное использование в целях прогнозирования и эксперти- зы. Первое—обычно отсутствие сопоставления с другими объектами аналогичного типа; каждое месторождение описывается, как правило, в качестве единственного и неповторимого объекта (в отдельных случаях так и есть). Это не относится к частным вопросам геологии месторожде- ний—литологии, петрографии, минералогии, геохимии и другим, где ис- ходный фактический материал обычно соответствует необходимым каче- ству и количеству. Второе— в большинстве случаев описание ведется субъективно—с выделением тех черт месторождения, которые автор рас- сматриваемой публикации считает главными; при этом нередко характе- ристики одного и того же объекта, данные разными авторами, часто на- столько огличаются друг от друга, что создается впечатление, будто речь идет о совершенно различных месторождениях. Третье—по сложив- 88
щейся в последние десятилетия традиции в публикациях о месторожде- ниях исходный фактический материал почти не приводится, поэтому чи- тателю приходится полностью полагаться на автора: в большинстве случаев он не имеет возможности проверить предлагаемые ему выводы. Исходя из изложенного при проработке литературных источников можно рекомендовать не ограничиваться экспертируемым районом, а привлекать литературные данные по другим регионам и объектам. При этом особое внимание необходимо уделять установлению тектоно- металлогенической позиции как экспертируемого объекта, так и сходных с ним месторождений. Данные для этого в публикациях обычно имеются, хотя они и подлежат критическому переосмысливанию. Изучение отчетных материалов, в отличие от публикаций, позволяет, в первую очередь, получить представление о качестве и степени полноты исходного фактического материала. Анализ последнего позволяет выде- лить данные, которые должны быть положены в основу прогнозирования и будут использованы при построении структурной карты и разрезов. Особое внимание должно быть уделено изучению накопленного в этом отношении опыта, причем в историческом разрезе—с учетом эволюции представлений о структуре месторождения и условиях его формирования (нередки случаи, когда приходится вновь возвращаться к ранее отвергну- тым концепциям). Следующая задача—выявление позиций, подлежа- щих дополнительному изучению (отдельные вопросы стратиграфии, структуры и др.). Детальное рассмотрение и анализ материалов первичной геологической документации—одни из наиболее ответственных операций при подготов- ке исходных данных для составления детальной структурно-прогнозной карты. В связи со все возрастающими объемами геологоразведочных ра- бот в последние десятилетия эта ответственнейшая работа практически полностью переложена на коллекторский персонал, часто не обладаю- щий должными навыками и соответствующей деловой квалификацией. К тому же контроль со стороны опытных участковых и старших геологов заметно снизился. Причину этого явления следует искать во все более ужесточавшихся нормах на ведение геологического обслуживания разве- дочных работ и все возрастающую диспропорцию в оплате труда поле- вых геологов и сотрудников аппарата вышестоящих геологических орга- низаций. Свое отрицательное действие оказывало и отставание бытовых и культурных условий геологов-полевиков. Все это привело к тому, что наиболее опытные и квалифицированные полевые геологи предпочли бо- лее спокойную и менее ответственную работу в геологических отделах экспедиций и ПГО, в тематических партиях и НИИ. Анализ исходных геологических материалов проводят по нескольким направлениям: 1) определяется качество первичной геологической доку- ментации; 2) устанавливается степень ее достоверности применительно к Элементам, учитывающимся при составлении структурно-прогнозной Карты (точность фиксации рудолокализующих поверхностей и границ РУДНых тел и вмещающих их горизонтов, зон, блоков и залежей гидро- термально измененных и других пород и др.); 3) анализируется степень 89
полноты данных для обоснования выводов о закономерностях размеще- ния оруденения (рудолокализующие структуры, ведущие структурно- морфологические типы рудных тел и др ); 4) определяется возможность разработки количественных критериев прогнозирования и оценки скры- того оруденения (по аналогии с изученными участками рудного поля и месторождения); 5) выявляются недостатки в первичной геологической документации и намечаются участки, подлежащие дополнительному изу- чению и. если это возможно,— доопробованию и передокументации по единой системе, адаптированной к задачам прогнозирования. Среди наи- более часто встречающихся недостатков первичной геологической доку- ментации в свете рассматриваемой проблемы существенное значение имеют следующие: 1) отсутствие точной топографо-маркшейдерской при- вязки рудных выходов и, особенно, ограничивающих их рудолокализую- щих поверхностей; 2) выборочное, а не сплошное опробование потен- циально рудоносных зон гидротермально измененных пород; 3) схема- тичность оконтуривания промышленно интересных рудных тел; 4) недо- статочное внимание к индикаторам скрытого оруденения (ореолы рассея- ния, зоны околорудного изменения и др.). Первоначальное ознакомление в натуре с объектом прогнозирования и экспертизы проводят обычно одновременно с рассмотрением первич- ной геологической документации. В ходе такого ознакомления особое внимание уделяют трем основным вопросам: 1) выявлению условий ло- кализации и ведущих структурно-морфологических типов промышлен- ных рудных тел; для этого в натуре осматривают все доступные проявле- ния оруденения —на поверхностных рудных выходах и в горных выра- ботках; ревизуются также (при наличии паспортов буровых скважин) дубликаты опробованного рудного керна и сохранившиеся его образцы, отобранные по безрудным породам; 2) установлению структурного типа месторождения и рудного поля; для этого последовательно изучают наи- более типичный и, по возможности, самый полный геологический разрез, прослеживают по простиранию выходы рудоносных пород и осуществ- ляют ознакомительный маршрут в окрестности изучаемого месторожде- ния с пересечением всего рудного поля и контролирующей его структуры вкрест простирания; 3) выяснению геолого-структурной позиций место- рождения (рудного поля) параллельно с решением предыдущей задачи. В связи с этим еще раз подчеркнем исключительную важность лично- го ознакомления в натуре с экспортируемым объектом. В ходе такого ознакомления нередко коренным образом меняется ранее сложившееся (после рассмотрения опубликованных и фондовых материалов) представ- ление о генетическом и геолого-промышленном типах месторождения, условиях его формирования, геолого-структурных особенностях, а следо- вательно, и перепек гивности, особенно с точки зрения возможного обна- ружения скрытого оруденения. Выработке общей концепции о типе ме- сторождения способствуют дискуссии между участниками группы геоло- гов, знакомящихся с ним в натуре в ходе его экспертной геолого-эко- номической оценки. Особенно продуктивна такая дискуссия в случае учас- тия в экспертизе представителей различных рудно-геологических школ. 90
Составление плана работ по геолого-структурному картированию ме- сторождения (рудного поля) производят на основе данных, полученных в ходе предварительного ознакомления с объектом прогнозирования и его первой ориентировочной оценки (экспертизы). Этот план включает четкую формулировку целевого задания, предполагаемый объем работ, сроки их проведения и методические аспекты. План обычно составляют в нескольких вариантах: в зависимости от срочности заказа и ожидаемо- го объема исследований он может быть минимальным, рассчитанным на выполнение по упрощенной схеме в очень короткое время, или же макси- мальным, ориентированным на проведение дополнительных полевых ис- следований и значительный объем заверочных геологоразведочных ра- бот. Подбор группы исполнителей и соисполнителей для осуществления де- тального анализа геолого-структурных условий рудолокализации опре- деляется, в первую очередь, объемом предстоящих работ (последний за- висит от количества исходного материала, степени его достоверности, масштабов рудного поля, его сложности и др.) и темпами их проведения, а также необходимостью сбора дополнительного материала. Здесь воз- можны три варианта: 1) для сравнительно небольшого объекта простого строения составляют упрощенный макет структурно-прогнозной карты с качественной оценкой относительной перспективности укрупненных блоков. Эту работу можез' выполнить эксперз в течение короткого време- ни—до нескольких дней; 2) для среднего по размерам месторождения (рудного поля), для которого имеются достаточно полноценная геологи- ческая основа и хорошо систематизированный исходный фактический материал, основные трудности заключаются в выделении ведущих рудо- локализующих факторов, составлении и увязке глубинных структурно- прогнозных разрезов и полуколичественной оценке прогнозных ресурсов по всем оконтуренным геологически однородным блокам (с использова- нием ЭВМ). Такое исследование может проводить группа геологов из 2—3 человек в течение нескольких месяцев; 3) в случае особо крупного и сложного объекта с обилием исходного фактического материала по раз- ведке и промышленной отработке отдельных участков и при наличии не- решенных проблем (недоразведанных участков) потребуется более зна- чительное время — иногда до 2—3 лет. Это по силам только специализи- рованной, самостоятельной действующей тематической партии. Ее чис- ленность может достигать 5—7 чел. В необходимых случаях для решения узкоспециализированных научно-методических задач (стратиграфо-ли- тологическое расчленение разреза на основе самостоятельных сборов и определения макро- и микрофауны, изучение петрохимических особен- ностей магматических комплексов, установление физико-химических Условий рудоотложения по данным изучения газовожидких включений и ДР ) должны привлекаться соисполнители — специалисты соответст- вующего профиля. Для этого обычно создают самостоятельные темати- ческие отряды, осуществляющие указанные исследования на договор- ных условиях. Нередко необходимо выполнение дополнительно работ собственно производственного типа—геологическое доизучение площади 91
рудного поля и прилегающих районов в ранее заснятом или более круп- ном масштабе, геофизические работы на ключевых для понимания струк- туры месторождениях участках, систематическое геохимическое опробо- вание поверхностных выходов, стенок горных выработок и керна как ра- нее пробуренных, так и бурящихся скважин, картировочное и поисково- структурное бурение и др. Все эти работы выполняют производственные организации по самостоятельным проектам, но по плану, согласованно- му с тематической партией, в рамках единой программы по прогнозиро- ванию скрытого оруденения в пределах изучаемого рудного поля. Последняя задача выходит за рамки обычного разового задания по геолого-экономической оценке объекта. Ее можно решить только приме- нительно к крупному, давно разведующемуся или эксплуатирующемуся месторождению (рудному полю). Перечисленные исследования, как пра- вило, проводят параллельно с детальной или эксплуатационной развед- кой месторождения; они призваны подготовить научно-методическую базу для последующего разворота разведочных работ на площадях, наи- более перспективных с точки зрения возможного обнаружения скрытых на глубине, причем часто довольно значительной, промышленных руд- ных залежей. Этим обусловлен и состав исполнителей: кроме основного «ядра» (коллектив тематической партии) и соисполнителей (специализи- рованные тематические отряды) членами творческого коллектива по про- гнозированию скрытого оруденения являются и ведущие работники про- изводственных организаций—геологоразведочной партии, экспедиции и геолого-маркшейдерского отдела горнодобывающего предприятия. Указанные работники—равноправные участники намечаемых иссле- дований, однако выполнять их они должны во внеурочное время без ущерба для своей основной деятельности. Для компенсации затрачивае- мых ими дополнительных усилий необходимо заранее предусмотреть ме- ры стимулирования, преимущественно морального. Кроме повышения научно-производственного уровня и соавторства в отчетах по результа- там тематических исследований, это может быть подготовка совместных или индивидуальных научных статей, участие в научных симпозиумах в качестве докладчика или содокладчика, работа над диссертацией и др. Эту в значительной степени этическую сторону проблемы необходимо иметь в виду — ведь нередки случаи игнорирования отдельными сотруд- никами центральных и местных научно-исследовательских организаций вклада в решение разрабатываемой ими проблемы геологов-практиков, исходный фактический материал которых часто используют даже без ссылки на его авторство. Адаптация существующей геологической основы к нуждам прогнозиро- вания необходима потому, что на геологических картах, как правило, спе- циально не выделяют и не прослеживают с должной детальностью эле- менты структуры, играющие главную роль в рудолокализации (рудопод- водящие разломы, рудолокализующие поверхности и др.); кроме того, геологическая карта нередко перегружена деталями, не учитываемыми при составлении структурно-прогнозной карты и затрудняющими понима- ние общей структурной схемы изучаемого рудного поля (месторождения). 92
При составлении упрощенного (разгруженного) варианта геолого- структурной основы с геологической карты обычно переносятся следую- щие элементы: 1) контуры интрузивов; 2) выходы литологически благо- приятных для рудолокализации осадочных и эффузивных пород; 3) кон- тактовые поверхности разного типа (между компетентными и пластич- ными породами, стратиграфического несогласия, интрузивные контакты и др.), 4) разломы разного порядка, в том числе дорудные, обновленные и пострудные; 5) элементы складчатой структуры (оси складок и др.); 6) рудные выходы; 7) зоны гидротермальной проработки пород; 8) разно- го рода прямые (рудная вкрапленность и ореолы рассеяния) и косвенные (прожилки нерудных минералов, дайки и др.) индикаторы и др. Для на- глядности и большей прогнозной информативности условные обозначе- ния для перечисленных элементов подбирают таким образом, чтобы сде- лать наиболее выразительными главные из них (для месторождений изу- чаемого типа). После максимально возможного отбора структурно-прогнозной ин- формации, содержащейся на листе геологической карты, ее упрощенный вариант необходимо дополнить недостающими данными. Для этого не- посредственно в поле мензульно-теодолитным способом производят до- съемку отдельных структурных элементов: уточняют отметки рудных и других выходов, фиксируют зоны разрывных нарушений и отдельные дайки, прослеживают по простиранию рудоконтролирующие и рудоло- кализующие межформационные, контактовые и другие поверхности, трассируют линии разрезов и др. При преобладающем развитии литоло- гически однородных пород (терригенных или карбонатных, интрузивных или эффузивных) основное внимание обращаю! на элементы микротек- тоники. Для этого по определенной довольно густой сетке производят сис- тематические замеры таких микротектонических элементов, как слои- стость породы и ее ритмы, мелкая трещиноватость и тонкие прожилки нерудных минералов, азимуты простирания и падения, угол падения по- род в данной точке, характер эндо- и экзогенного (по цвету и структуре) изменения пород и др. С помощью статистической обработки получен- ных данных удается выделять, например на фоне внешне однородных и моноклинально залегающих пород слабые структурные аномалии, ко- торые можно рассматривать в качестве структурных микроиндикаторов, проявляющихся на глубине макроструктурных нарушений—зон разло- мов, не доходящих до дневной поверхности, перегибов в подстилающей толще более компетентных пород и др. Эти скрытые на глубине структу- ры иногда играют существенную роль в распределении оруденения. Таким же образом нередко можно прогнозировать и наличие не выходящих на по- верхность интрузивных тел, скрытых рудоносных структур и других образований подобного рода (трубки взрыва, карстовые воронки и др.). Детальный анализ геологического разреза — одна из наиболее важных задач при прогнозировании. С этой целью для всестороннего изучения выбирают самый полный и представительный разрез (на поверхности или по структурным скважинам), а затем недостающие его члены допол- няют по результатам исследования более локальных частных разрезов 93
или на основании изучения поверхностных выходов, или же керна буро- вых скважин и пород, вскрытых горными выработками. Геологический разрез изучают с целью: 1) выделения горизонтов, лито- логически наиболее или наименее благоприятных для рудолокализации (в последнем случае породы такого горизонта можно рассматривать в качестве потенциального экрана для рудоносных растворов и эманаций); 2) установления основных и вспомогательных рудоконтролирующих, рудолокализующих и маркирующих поверхностей, подлежащих допол- нительному прослеживанию и картированию в ходе подготовки к состав- лению структурно-прогнозной карты. Первую задачу решают путём послойного изучения с помощью широ- кого спектра методов всех горизонтов разреза с отбором типичных образцов основных пород и их разновидностей. При визуальном осмотре предварительно определяют породы и фиксируют их типоморфные чер- ты. Особое внимание уделяют выявлению текстурно-структурных осо- бенностей пород, диагностике поверхностей раздела (в том числе страти- графического несогласия) и определению удельной слоистости (число слоев на 1 м мощности) и трещиноватости (число трещин на 1 линейный метр, ориентированный в том или ином направлении, обычно вкрест простирания зон дробления). Отмечают также типоморфные признаки отдельных пластов пород и тонких их пропластков, на основании кото- рых можно выделить в разрезе четко диагностируемые маркирующие го- ризонты. Отобранные по разрезу образцы пород всесторонне изучают в лабо- раторных условиях - определяю! физико-механические свойства основ- ных разновидностей пород, в первую очередь, их проницаемость для гид- ротермальных и прочих растворов (общая и эффективная пористость и микротрещиноватость), производят полный и частичный химический (на макрокомпоненты), гранулометрический (для терригенных пород), специальный (например, на битуминозность), спектральный (на ведущую группу элементов-индикаторов), атомно-абсорбционпый (на благород- ные металлы), фазовый (на формы нахождения ртути) и другие виды ана- лизов типоморфных образцов как исходных (свежих), так и гидротермаль- но измененных пород. Полученные данные обрабатывают и по ним строят диаграммы и графики на колонках и разрезах. Кроме результатов собственно анализа отобранных образцов интересную информацию мо- гут дать и цифры, характеризующие, например, степень «'запесоченно- сти» (число кварцерых частиц) карбонатных пород и их относительную доломитизацию (по соотношению оксидов кальция и магния), комплекс элементов-индикаторов в породе и тяжелой ее фракции, битуминозность сланцев и состав углеродистых их соединений, наличие соединений- осадителей рудных компонентов (физико-химический барьер) и др. При- мер использования этих и других данных для расчленения внешне одно- родных толщ потенциально рудоносных пород можно видеть на лито- грамме Ваньшаньского ртутнорудного поля (см. рис. 10). Выбор основной и вспомогательных поверхностей для составления ге- олого-структурной карты — один из самых ответственных моментов 94
структурною анализа, тесно связанный с решением предыдущей задачи по изучению разреза рудовмещающих толщ. Для каждого генетического и структурно-морфологического типов месторождений характерен свой набор основных и вспомогательных структурных поверхностей. В месторождениях с преобладающим развитием рудных тел согласно- го и субсогласного, а также линзообразного типа ведущая рудолокали- зующая роль обычно принадлежит межформационным поверхностям (рис. 26). Для детального структурного анализа в качестве основной из них чаще всего выбирают поверхность, ограничивающую висячий бок го- ризонта наиболее компетентных пород— карбонатных (известняки и до- ломиты, иногда мергелистые), грубообломочных терригенных (песчани- ки и граувакки, предпочтительнее кремнистые), пористых эффузивных (туфы и туфоконгломераты, игнимбриты, андезиты и др.). Набор вспомо- гательных поверхностей, используемых при структурном картировании Рис. 26. Примеры позиции в разрезе основных и вспомогательных рудолокализую- щих поверхностей в стратиформпых полиметаллических месторождениях Север- ной Африки (обобщенный разрез): I III структурно-литолот ические ярусы: I — надрудная толща терригенных пород мезокай- нозоя, II основная рудовмещающая толща карбонатных пород мезозоя, III подстилающая толща метаморфитов палеозоя; а -е- рудолокализуюшие поверхности: а кровля одного из пластов компетентных пород в сланцевой толще, б- кровля карбонатной толщи, в. г кровля горизонтов титологически благоприятных пород, преимущественно до- ломитов, д кровля базальной пачки тонкослоистых глинистых доломитов основного ру- Довмещающего горизонта, е- размытая поверхность древних метаморфитов; рудоконтроли- рующая роль различных поверхностей: а. к и г вспомогательные поверхности разного ран- га, б основная рудоконтролирующая поверхность межформационных и жильно-гнездовых, а также штокверковых рудных тел, д основная рудолокализующая поверхность для наибо- лее выдержанных и крупных оратиформных рудных залежей, е рудоограничивающая по- верхность для крупных месторождений секущего типа; 1 -6 рудные тела различных струк- турно-морфогенетических типов: / пластовые, 2 согласно-гнездовые, контролирующиеся структурами внутриформационного расслоения, 3 межформационные согласно-гнездовые, контролирующиеся структурами экранирования, 4 гнездово-секущие, макроиндикаторы скрытого оруденения, 5 зоны минерализации, связанные с разломами, ограничивающими Диапировые структуры, 6 штокверковые, локализующиеся в сводовых частях диапиров кар- бонатных пород 95
Рис. 27. Примеры поверхностей, контролирующих распределение оруденения в ме- сторождениях секущего типа (обобщенный разрез): 1, 2—породы рудовмещающей толщи: 1 пластичные сланцы, 2 горизонт компетентных песчаников; 3, 4—рудоконтролирующие и рудолокализующие поверхности: 3—основной ру- доподводящий и рудолокализующий разлом, 4—сопряженные с ним малоамплитудные тре- щины, кровля и почва пачки компетентных пород; 5, 7—рудные тела: 5—раздув основной рудной жилы в месте пересечения ею горизонта компетентных пород, 6—то же, для рудолока- лизующей трещины более мелкого порядка, 7—рудный столб, приуроченный к зоне сочлене- ния основного разлома и оперяющей его трещины оруденения в толщах осадочных и осадочно-эффузивных пород, более широк. Это—и поверхности, ограничивающие толщи компетентных по- род со стороны их лежачего бока, и поверхности стратиграфического не- согласия—меж- и внутриформационного (палеорельеф), и пропластки пород, выделяющиеся по литологическим особенностям (цвет, слоис- тость, наличие фауны и флоры и др.) или составу (в том числе и по ком- плексу элементов-примесей) и др. Рудолокализующая и маркирующая роль перечисленных поверхностей резко возрастает в случае развития по ним межформационных срывов и зон внутриформационного расслоения. Значительную информативность нередко приобретают и структурные планы вспомогательных поверхностей, не связанных прямо со стратифи- кацией рудовмещающих толщ—уровень палео- (в период рудообразова- ния) и современных грунтовых вод и подземный «рельеф», характери- зующий глубину проникновения вод, насыщенных свободным кислоро- дом, морфология блоков пород, подвергавшихся геотермальному про- греву t форма лавовых потоков, в том числе подводных и др. В месторождениях секущего типа структурно-морфологические осо- бенности слагающих их рудных тел чаще всего определяются поверхно- стью висячего бока непосредственно рудолокализующего дизъюнктива (рис. 27). Эту поверхность обычно выбирают в качестве основной при де- тальном анализе структурных условий рудоотложения. Вспомогательное значение имеют структурные планы, отражающие морфологию поверх- ности лежачего бока зоны разлома или сопрягающихся с последним раз- рывных нарушений более мелкого порядка. Такая же роль отводится 96
денения в месторождениях контактового типа (обобщенный разрез): 1 -3—толща рудо вмещающих пород: глинистые сланцы (/) с горизонтами литологически благоприятных известняков (2) и углисто-глинистых сланцев (3); 4—массив гранит- гранодиоритов (а) и прорывающие его штоки аляскитовых гранитов (6); 5 -магмо- и рудо- подводящий разлом; 6 -И — рудные гела различных генетических и морфоструктурных ти- пов: 6—шеелитоносные скарны, 7- оловорудные гнейсы, 8 -редкометальные пегматиты, 9—полисульфидные жилы, 10 -редкометальные апограниты, 11 зона развития редкомета- льной минерализации; 12~ рудоконтролирующие поверхности; I внешний контур проявле- ния контактового метаморфизма, II — Гранина распространения экзоконтактовых метасома- титов, III—поверхность гранитоидного массива, IV внутренний контур распространения эндоконтактовых изменений, V — поверхность штоков аляскитовых гранитов, VI зона рас- пространения экзоконтактовых изменений, вызванных внедрением аляскитов, VII поверхность висячего бока извесзняков, VIII то же, горизонта углисто-глинистых сланцев; IX—то же, кровли апогранитов структурным планам литологически благоприятных горизонтов пород, пересекающихся зоной рудолокализующего нарушения, а также поверх- ностям, характеризующим элементы зональности рудной системы (по степени околорудного изменения вмещающих пород, термодинамиче- ским параметрам рудогенерирующих растворов и др.). В месторождениях и рудных полях контактового типа главной рудо- контролирующей и рудолокализующей поверхностью, как правило, является контактовая поверхность интрузива, с которым прямо или кос- венно связано оруденение (рис. 28). Однако, учитывая, что в большинстве случаев промышленные рудные тела концентрируются не только вдоль самого контакта, но и на определенном от него удалении, причем нередко Довольно значительном как в сторону эндо-, так и особенно экзоконтак- та, приходится принимать во внимание и ряд вспомогательных структур- ных поверхностей. Физическое выражение имеют такие поверхности, как межформационные контакты интрудируемых пород, зоны разломов, фиксируемые дайками и жильными телами, в том числе рудными, и др. «Нематериализованные» палеоповерхности (температурные градиенты и др.) устанавливают по следам воздействия термодинамических и физи- ко-химических факторов на вмещающие породы. Кроме трех выделенных основных структурно-морфологических ти- пов месторождений и рудных полей, очень редко встречающихся 97
в «чистом» виде, устанавливаются еще месторождения и рудные поля сложного комбинированного типа. Некоторые авторы выделяют их в самостоятельную группу. Автор данной работу считает, что в каждом конкретном таком случае практически всегда можно выделить, обосо- бить и закартировать одну из трех ведущих структурных поверхностей (согласную, секущую или контактовую), определяющих главные законо- мерности размещения и локализации оруденения; все остальные поверх- ности будут при этом играть вспомогательную роль. Напомним о неко- торых месторождениях и рудных полях сложного типа. В частности, речь может идти о линейно-штокверковых телах, где сочетается влияние лито- логического и структурного факторов, однако ведущая роль принадле- жит поверхности, ограничивающей зону действия рудолокализующего дизъюнктива; о месторождениях порфирового типа, в которых основное рудоконтролирующее значение имеет контактовая поверхность, однако морфология рудного штокверка определяется также разрывными струк- турами и зонами влияния термодинамических и физико-химических фак- торов, и др. (рис. 29). Назначение вспомогательных структурных карт двоякое. Во-первых, в случае структурного картирования одной из маркирующих поверхно- стей (горизонтов), выделяемых в толще надрудных пород, можно более уверенно отстраивать план основной —менее доступной для непосред- ственного наблюдения- рудолокализующей поверхности (если, конеч- но, разрез не нарушен сдвиговонадвиговыми дислокациями). Во-вторых, при помощи вспомогательных структурных карт облегчается задача по определению геолого-структурной позиции и элементов залегания обога- щенных рудных столбов (штокверков), локализующихся обычно в местах пересечения и сопряжения разнотипных рудоконтролирующих поверхно- стей: стратиграфической и секущей, контактовой и стратиграфической, контактовой, стратиграфической и секущей и т. д. За счет совмещения со- ответствующих структурных планов можно установить линии пересече- ния разнотипных рудолокализующих поверхностей и, тем самым, геоме- тризовать сечение предполагаемого рудного столба (штокверка) и вычи- слить угол его наиболее вероятного склонения (ныряния). При этом не обязательно строить структурный план всей вспомогательной рудолока- лизующей поверхности: достаточно ограничиться выяснением ее морфо- логии на участке, примыкающем к основной рудоконтролирующей (ру- долокализующей) поверхности (рис. 30). Гораздо сложнее обстоит дело с «нематериализованными» рудокон- тролирующими поверхностями. Такие поверхности очень трудно выя- вить и еще сложнее их геометризовать. Для этого ориентируются на косвенные признаки, учитывая характер зональности, околорудных и околоинтрузивных метасоматитов, производя реконструкцию пале- орельефа и т.д. Подготовка кадастров рудных выходов позволяет, с одной стороны, учитывать все макроиндикаторы скрытого оруденения, а с другой— систематизировать под одинаковым углом зрения данные о структурно- морфологических типах рудных тел. И то, и другое имеет первостепенное 98
Рис. 29. Обобщенные профили, иллюстрирующие рудоконтролирующую роль ос- новных и вспомогательных поверхностей в формировании месторождений слож- ных (комбинированных) реолого-структурных типов: а в — месторождения с ведущей ролью рудоконтролирующих структур согласного (я), секу- щего (б) и контактового (в) типов; 1—3—рудовмещающие породы: 1— осадочно-эффузивные пластичные, 2—осадочно-эффузивные компетентные, 3 интрузивные; 4 -рудовыводящие и рудолокализующие разломы; 5, 6 рудоконтролируюшие и рудолокализующие поверхно- сти: 5 — материализованные ведущие (а) и вспомогательные (б), 6- - нематериализованные низко- (а) и высокотемпературные (б); 7—10 ведущие геолого-структурные типы рудных гел: 7—согласные, 8—секущие, 9—штокверкообразные, 10- контактовые значение для разработки критериев количественной оценки запасов и прогнозных ресурсов как всего изучаемого рудного поля в целом, так и составляющих его геологически однородных блоков. При работе над кадастром рудных выходов особое внимание необходимо уделять точной топографической привязке линий пересечения рудолокализующих по- верхностей с поверхностью рельефа. Для этих линий, особенно мест их изгиба и пересечения, вычисляют координаты, которые затем вносят в кадастр как опорную сеть точек для построения,структурнрй карты и разрезов. Составление кадастра рудных тел, оконтуренных в процессе эксплуа- тационной разведки и промышленной отработки месторождения,— очень трудоемкая и сложная, но необходимая операция. Анализ первичной ге- олого-маркшейдерской документации горноразведочных и очистных вы- работок свидетельствует, что этих данных, как правило, недостаточно Для решения вопроса о том, рудные тела каких структурно-морфологи- 99
Рис. 30. Схемы, иллюстрирующие взаимоотношения ведущих и вспомогательных рудолокализующих поверхностей: а—поперечный разрез через секущую рудоносную зону, б— план пегматитовой жилы, пересе- кающейся внутрирудным сбросом; 1—сланцы; 2— пегматиты; 3 ведущие (а) и вспомогате- льные (б) рудолокализующие поверхности с элементами их залегания (зальбанды зон дробле- ния и пегматитовых даек, а также осложняющие их сбросы); 4 основные рудные залежи; 5 — обогащенные рудные столбы, приуроченные к местам пересечения рудолокализующих по- верхностей разного типа, и элементы их склонения; А:,; н, —/ь; m, — т2; р, - р,, с, — проекции ключевых точек рудолокализующих поверхностей на вертикальную плоскость, используемые для построения структурных планов в изолентах ЕЗ 2 а б |ДД| з ческих типов являются ведущими для изучаемого участка и месторожде- ния (рудного поля) в целом, каковы их параметры и каков удельный все в добыче. А ведь это-^основа для разработки методики количествен- ной оценки перспективных блоков, выделяемых на основе структурно- прогнозной карты на смежных участках изучаемого рудного поля. С по- мощью кадастра отработанных и отрабатываемых, а также вскрытых горно-подготовительными выработками или оконтуренных посредством подземных малометражных буровых (перфораторных) скважин, и полу- чают материал, позволяющий осуществлять прогнозирование скрытого оруденения. Кадастр должен включать данные о координатах каждого зафиксиро- ванного рудного тела, его геолого-структурной позиции и, в первую оче- редь, связи с основной и вспомогательными рудолокализующими по- верхностями, вмещающих породах, типе и качестве руд, морфологии и геолого-структурных факторах, ее определяющих, размерах (линейных и объемных), количестве и качестве добытых руды и металла (металлов), оставшихся не отработанными запасов, общих запасах рудного тела (по руде и полезному ископаемому). Эти данные сводятся в общую таблицу, с приложением картотеки со всем исходным фактическим материалом и соответствующей графикой (геолого-структурная позиция каждого рудного тела, его структурные особенности, морфология, размеры, вну- треннее строение, подсчетныс контуры разведанных запасов, данные фак- тической отработки и др.). В конце таблицы подводят общий итог по от- дельным рудным участкам и месторождению в целом: суммарное число 100
рудных тел, их число по классам крупности и структурно-морфоло- гическим типам, запасы руды и полезного ископаемого, средние со- держания, потери при добыче и др. Инвентаризация ранее отработанных рудных тел невозможна без проведения большого объема дополнительной геологической документа- ции, а иногда и опробования, что сопряжено со значительными трудно- стями, а нередко и опасностью, поскольку приходится работать в давно «закрещенных» горных выработках. Это требует максимального соблю- дения всех правил техники безопасности. Кроме того приходится прояв- лять большую настойчивость и при анализе отчетных данных о добыче, транспортировке и переработке руды—далеко не везде ее учет ведется по конкретным рудным телам. Тем не менее, все затраченные усилия оправ- дываются получением самой достоверной (хотя и не всегда предельно полной) информации о закономерностях распределения и структурно- морфологических типах рудных тел и их масштабах. Это—бесценный материал для последующих работ по прогнозированию скрытого оруде- нения. Кроме сводного кадастра всех выявленных на изучаемом объекте руд- ных тел должна быть получена также оригинальная схема их классифика- ции, базирующаяся на двух основных факторах— геолого-структурном и горно-геологическом. Первый фактор обусловливает морфологию ге- ологических рудных тел (для их оконтуривания используются геологиче- ские - стратиграфо-литологические, дизъюнктивные, контактовые и дру- гие поверхности), а второй — конфигурацию очистных камер, завися- щую не столько от геологических, сколько от экономических (бортовое содержание) и горно-технических (невозможность иногда отработки ма- ломощных линз, фланговых выклинивающихся частей рудных тел, необ- ходимость оставления целиков и др.) причин. Контуры геологических и горно-геологических рудных тел совпадают лишь в редких случаях — при наличии или очень богатого, или, наоборот, очень бедного орудене- ния (рис. 31). Сопоставление этих контуров — ключ к определению степе- ни достоверности разведанных запасов и их подтверждаемости в процес- се эксплуатации; эти данные можно использовать и для обоснования пла- новых потерь руды и металла в недрах. Подготовку реестра разведочных пересечений осуществляют параллель- но с составлением каталогов рудных выходов и отработанных рудных тел. Назначение такого реестра— систематизация данных по всем разве- дочным пересечениям и приведение их в форму, удобную для сравнитель- ного анализа с помощью методов математической статистики и ЭВМ. Для этого наиболее информативны разведочные буровые скважины. Их кадастр может включать самое различное число данных: от двух-трех (интервал рудного пересечения и содержание полезного компонента) до многих десятков и даже нескольких сотен, однако все они должны быть строго формализованными, пригодными для обработки на ЭВМ. В наи- более полном виде кадастр разведочных пересечений может содержать следующие группы данных: 1) координаты устья и забоя скважины, руд- ных интервалов и с особой точностью—точек пересечения основной 101
Рис. 31. Сопоставление контуров геологических и промышленных рудных тел (обобщенные разрезы): а—месторождение скарнового типа, б- телетермальное месторождение, связанное с жерлом палеогрязевого вулкана; 1—сланцы; 2- известняки; 3 —брекчии; 4—гранитоиды; 5— крупные рудоподводящие разломы (а) и сопряженные с ними более мелкие рудолокализую- щце дизъюнктивы (б); 6—контуры рудных тел, отстроенные с учетом геологических границ и пригодные к отработке на массу при низких кондициях; 7—то же, при более высоких конди- циях: 8—то же, с учетом селективной выемки обогащенных рудных тел и вспомогательных рудоконтролируюших и рудолокализующих поверх- ностей; 2) геолого-структурную позицию всех указанных точек; 3) харак- тер разреза (описание пересекаемых скважиной пород, их мощности и др.); 4) исчерпывающие данные об околорудных изменениях; 5) то же, в отношении ореолов рассеяния элементов-индикаторов и других макро- и микроиндикаторов; 6) детальную характеристику рудных пересечений (химический и минеральный составы, структурно-текстурные особенно- сти руд, мощность, содержание полезных и вредных компонентов в интер- валах, включаемых в подсчет запасов при различных кондициях, поло- жение по отношению к основной рудоконтролируюшей и вспомогатель- ным рудолокализующим поверхностям и др.); 7) количество запасов и прогнозных ресурсов, приходящихся на долю данного разведочного пересечения, и др. Перечисленные сведения заносят в реестр или в абсолютном значении цифр (мощность рудного интервала, включаемого в подсчет запасов, среднее содержание металла и др.), или в виде условных обозначений— качественных («да—нет», «много — мало» и т. д.), или полуколичествен- ных (в баллах — от 1 до 5, от 1 до 10, или в относительных процентах). В случае разнотипной информации (разведочные скважины, горные вы- работки— поверхностные и тяжелого типа и др.) нужна предварительная ее унификация путем, например, привязки геологоразведочных данных к координатам определенных точек, выделяемых на основной рудокон- тролирующей поверхности. Подобного типа реестры составляют иногда и для отдельно отобранных проб (бороздовых, керновых, штуфных и др.) и их групп. С помощью таких кадастров решают целый ряд задач, направленных, 102
Рис. 32. Обобщенный разрез месторождения, рудные залежи которого контроли- руются структурами экранирования, характеризующий оптимальную углубку раз- ведочных скважин: /— перекрывающие сланцы (а) и подстилающие известняки (б); 2 рудоподводящие разло- мы; 3—основной рудоносный горизонт (минерализованные джаспериоды); 4— проекция руд- ных интервалов разведочных скважин (в привязке к экранирующей поверхности); 5— оптимальная величина углубки в подстилающие известняки разведочных (о) и поисково- структурных (б) скважин в первую очередь, на выявление закономерностей размещения орудене- ния и, на этой основе,—совершенствование методики разведки месторож- дений соответствующего типа. В качестве примера можно привести обобщенный профиль через месторождение стратиформного типа, на ко- торый в привязке к главной рудолокализующей поверхности (кровля ру- довмещающей известняковой толщи), спроектированы все рудные разве- дочные пересечения. Статистическая обработка полученных данных по- зволила экономически обосновать величину оптимальной углубки разве- дочных скважин в толщу подстилающих, относительно слабо минерали- зованных пород: она находится на отметке, ниже которой возможный прирост запасов за счет дополнительного обнаружения скрытых рудных тел не оправдывает затрат, понесенных на их выявление (рис. 32). Разработку программ для математической обработки с помощью ЭВМ данных по разведочным пересечениям осуществляют после четкого опре- деления задачи и конечной цели намечаемого исследования [6]. Примени- тельно к прогнозированию скрытого оруденения могут ставиться сле- дующие частные и более общие задачи: 1) выявление и ранжирование по степени относительной значимости главных и второстепенных рудокон- тролирующих и рудолокализующих факторов, а также прогнозно- поисковых критериев и признаков; 2) установление корреляционных связей (прямых и обратных) между отдельными факторами: 3) определе- ние и, по возможности, оконтуривание аномальных геологических пози- ций с использованием одного фактора или их групп; 4) уточнение границ между зонами влияния отдельных факторов; 5) распознавание наиболее перспективных позиций (геологически однородных блоков); 6) экспери- ментальная проверка достоверности различных генетических и других концепций, выдвигаемых отдельными авторами для объяснения условий формирования изучаемого месторождения; 7) количественная оценка (по одному или по сумме факторов) степени перспективности геологически 103
однородных блоков и их ранжирование по этому показателю; 8) выбор аналогов изучаемого объекта; 9) обоснование подсчетных и оценочных кондиций; 10) подсчет запасов и оценка прогнозных ресурсов для отдель- ных блоков и всего месторождения (рудного поля) в целом; 11) определе- ние ожидаемой экономической эффективности планируемых разведоч- ных работ и последующего промышленного освоения изучаемого (экспертируемого) объекта (в нескольких вариантах). Для решения каждой из перечисленных задач из банка программ и ал- горитмов выбирают соответствующую программу, которую затем адап- тируют применительно к конкретному исходному материалу. В необхо- димых случаях такую программу создают заново. Так, для выделения на геолого-структурной карте рудного поля наиболее перспективных бло- ков Ш. А. Губерман и Т. М. Марипов успешно адаптировали программы создания «обобщенного портрета» типичного рудного блока И «распо- знавания образа» такого блока (по аналогии с заведомо рудными участ- ками, промышленная ценность которых доказана в ходе разведки и эксплуатации). Н. В. Тимофеева, Р. И. Коган и другие для разграниче- ния блоков с технологически неоднородными полисульфидными рудами, выделяющимися в общей массе единого в геологическом отношении штокверка, разработали и внедрили в практику оригинальную програм- му обработки данных массового опробования указанного штокверка. Для выявления отдельных закономерностей размещения оруденения, решения ряда генетических вопросов и разработки методов подсчета за- пасов попутных компонентов полезны программы многофакторного ре- грессионного анализа. В частности, Г. А. Терехова на одном из ртутных месторождений доказала наличие прямой корреляционной зависимости между содержаниями в рудах мышьяка и таллия, а О. В. Вершковская на сурьмяном месторождении выявила такую же связь между сурьмой, мышьяком и золотом: она установила также несколько «пиков» их со- держаний, соответствующих различным стадиям, минеральным и дру- гим формам выделения. Статистичесукую обработку геологоразведочных данных с помощью ЭВМ производят для решения перечисленных и других задач, связанных с прогнозированием скрытого оруденения. Большую их часть (регрес- сионный анализ и др.) можно реализовать на малых ЭВМ типа- «Искра» и на компьютерах индивидуального пользования. Однако наиболее эффективно моделирование отдельных процессов (например, оптимиза- ция подсчетных контуров на структурной карте, обоснование густоты разведочной сети и др.) на больших ЭВМ с оперативной корректировкой получаемых результатов с помощью графопостроителей. При выборе наиболее оптимального варианта решения предложенной задачи желате- льно личное участие в работе с ЭВМ непосредственного исполнителя геолога, осуществляющего прогноз и оценку скрытого оруденения. Выявление и систематика ведущих и вспомогательных рудоконтроли- рующих и рудолокализующих факторов. Наряду с выбором соответ- ствующих поверхностей это одна из наиболее ответственных задач при прогнозировании скрытого оруденения. Как было показано, в самом об- 104
тем виде при мелко- и среднемасштабном прогнозировании выделяются следующие группы рудоконтролирующих факторов (от общих к част- ным): геолого-тектонические, металлогенические (минерагеничсские), стратиграфо-литологические, магматические, геолого-структурные, фи- зико-химические, геохимические. Однако применительно к конкретным рудным полям и месторождениям часть этих факторов практически для всех их участков проявляется в равной степени—их рудолокализую- щее и, особенно, рудоконтролирующее действие в этом масштабе как бы «выносится за скобки» и поэтому сколько-нибудь существенной прогноз- ной роли такие факторы при детальных геологоразведочных работах обычно не играют. В первую очередь это относится к геолбго-тектониче- ским факторам, действие которых устанавливается в масштабах руд- ных провинций и отдельных рудных зон и поясов. Так, например, для верхних структурных ярусов подавляющего большинства платформен- ных областей ведущими являются телетермальные месторождения, а для молодых вулканических зон — оруденение вулканогенного типа. Специфическая особенность, которую следует учитывать при опреде- лении рудоконтролирующих и рудолокализующих факторов,—их раз- личная соподчиненность в разнотипных месторождениях. В частности, для магматогенных месторождений железа, хрома, сульфидного никеля, платины и платиноидов на первое место по значимости следует отнести группу магматических факторов (состав и форма интрузивов, их внутрен- нее строение, условия становления и др.). Эта же группа факторов— определяющая и для некоторых высокотемпературных апомагматиче- ских месторождений, тесно ассоциирующих с гранитоидами (скарновый тип), щелочными (карбонатиты) и другими породами, и даже для отдель- ных самых низкотемпературных рудных образований, относящихся к амагматогенному (телетермальному) классу—месторождения, ассо- циирующие с зонами постсерпентинитовой лиственитизации. Литологический состав рудовмещающих пород—ведущий рудолока- лизующий фактор для месторождений разных генетических типов — от наиболее высокотемпературных постмагматических скарновых и грейзе- новых до телетермальных стратиформных (в известняках и доломитах, сланцах и песчаниках). Имеют значение даже незначительные литоло- гические отличия отдельных горизонтов и пластов внешне однородных толщ рудовмещающих пород (например, разнослоистых доломитов). Для многокомпонентных гидротермальных месторождений, разли- чающихся как по составу, так и технологическим свойствам руд, рашаю- Щими факторами нередко служит исходный состав рудоносных раство- ров и эманаций, а также физико-химические и термодинамические усло- вия рудоотложения, обусловливающие разнотипность оруденения. Сре- ди большого числа факторов этой группы по относительной значимости на первое место выходит обычно один из них: фактор экранирования для ртутно-сурьмяных месторождений джаспсроидного типа; подвижность Рудоносных растворов для основной массы гидротермальных месторо- Жлсний (скорость циркуляции истинных и коллоидных растворов, напри- мер, резко различна) и др. 105
Геохимический фактор играет существенную роль в двух случаях: при определении закономерностей вертикальной и горизонтальной зонально- сти локализации оруденения (обусловливается различной геохимической подвижностью элементов и их соединений), что имеет существенное зна- чение для прогнозирования скрытых рудных залежей, и оценке промы- шленного значения попутных компонентов, обычно изоморфно входя- щих в состав основных рудообразующих минералов.. Каждая из перечисленных групп рудоконтролирующих и рудолокали- зующих факторов может играть главную или второстепенную роль в формировании изучаемого месторождения, однако наиболее универ- сальна группа геолого-структурных факторов: именно этой группой фак- торов определяется структурно-морфологический тип месторождений, рудовмещающих метасоматитов и промышленно интересных рудных тел. Поэтому не случайно при прогнозировании скрытого оруденения в масштабах рудных полей и месторождений (не говоря уже о рудных телах) этим факторам всегда уделяется первостепенное внимание. Ранжирование рудоконтролирующих факторов применительно к мас- штабам рудных полей и месторождений производят в соответствии с их ролью в формировании рудовмещающих горизонтов, зон, блоков, с од- ной стороны, и собственно рудных тел — с другой. В качестве ведущего рудоконтролирующего фактора обычно выступают разрывные структу- ры глубокого заложения, реже—магматические и другие рудогенери- рующие (гипотетические) очаги, а также рудовмещающие геологические формации в случае их изначального обогащения отдельными рудными компонентами. Однако для большей части рудных тел и месторождений эти факторы, как было показано, обычно «вынося гея за скобки», поэтому при крупномасштабном прогнозировании ранжировать по степени отно- сительной значимости приходится, как правило, только собственно рудо- локализующие факторы, и в первую очередь структурные. При этом вы- деляются не только ведущий тип рудолокализующих структур (складча- тые и разрывные нарушения разного типа и др.), но и отдельные их эле- менты. Так, для пликативных структур обособляются, например, сводо- вые части антиклиналей, в том числе куполовидные брахискладки более мелкого порядка, крылья складок и их перегибы по падению и простира- нию и другие структурные позиции, а для дизъюнктивных структур раз- ного типа (сбросы, сдвиги, надвиги и др.)—такие элементы, как изгиб по падению и простиранию, сопряжение и пересечение отдельных разрывов, их систем и др. Для выделенных позиций устанавливают относительную значимость отдельных структурных элементов разного порядка. Мето- дику такого ранжирования разрабатывают для каждого конкретного объекта самостоятельно. В одних случаях предпочтение отдают складча- тым структурам, в других—разрывным; нередки примеры ведущей, а иногда и определяющей роли и более редко встречающихся структур, вплоть до необычных, «экзотических» (карстовые воронки, трубки взры- ва и др.). При крупномасштабном прогнозировании на второе место по значи- мости после структурных следует поставить литологические факторы — 106
наличие пород, благоприятных для локализиции оруденения. При этом необходимо учитывать не столько абсолютную, сколько относительную степень благоприятности тех или иных пород по отношению к другим членам разреза. Это означает, что в зависимости от конкретных геолого- структурных условий одни и те же породы могут по-разному взаимодей- ствовать с поступающими рудоносными флюидами. Так, например, тон- кослоистые известняки, перекрывающиеся (экранирующиеся) глинисты- ми сланцами, наиболее часто подвергаются воздействию гидротермаль- ных растворов с образованием джаспероидов — потенциально рудонос- ных горизонтов. Эти же известняки, вмещающие рифовые глыбы массив- ных их разностей, уже сами могут служить экраном, пусть и несовершен- ным, для гидротерм, а оруденение нередко приурочено здесь уже к апика- льным частям рифов. Еще один пример: черные углистые сланцы. В пре- дыдущем случае их выдержанные пласты, устанавливающиеся в толщах надрудных сланцев, лишь усиливают экранирующий эффект последних, однако известны многочисленные случаи, когда они сами в силу осадите- льных свойств насыщающей их органики выступают в роли литологиче- ски благоприятных для рудоотложения горизонтов (в этом примере не рассматриваются довольно часто встречающиеся случаи исходно осадоч- ного обогащения углисто-глинистых сланцев отдельными рудными ком- понентами). Следующий пример: кремнистые сланцы. В принципе, такие породы неблагоприятны для рудоотложения, однако на участках, под- вергшихся интенсивным тектоническим деформациям, они могут при- обретать прямо противоположные свойства по отношению к рудолока- лизации (зоны трещиноватости вдоль разломов и брекчии, образую- щиеся в ядрах сжатых антиклинальных складок). На детальных геолого-структурных картах в качестве перспектив- ных оконтуривают площади развития литологически наиболее благо- приятных пород, а также участки и зоны, где другого типа породы мог- ли приобрести подобные свойства (зоны брекчирования, дробления и др.). Учет и картирование индикаторов скрытого оруденения—одна из наи- более ответственных операций при прогнозировании. С этой целью на де- тальную геолого-структурную карту выносят все зафиксированные как на поверхности, так и на глубине (в разведочных выработках или по дан- ным гидрогеохимического опробования) признаки рудной и сопутствую- щей минерализации, начиная от единичных рудных точек и кончая дан- ными систематического геохимического опробования всей площади руд- ного поля (месторождения, рудного участка). Особое внимание уделяют наглядности условных обозначений с точки зрения их прогнозной и пои- сковой информативности: по ним должны четко различаться прямые и косвенные индикаторы, главные и второстепенные, определяться сте- пень их относительной надежности и др. Весь исходный фактический ма- териал по рудным индикаторам выносят на специальную схему- иакладку, на сводной же геолого-структурной карте отражают только итоговые результаты обработки данных изучения геохимических и дру- 1 их индикаторов скрытого оруденения. Расшифровка прогнозной значи- 107
мости зафиксированных на карте рудных индикаторов —задача сложная. Эта работа обычно идет по трем направлениям. 1. Выделение в разрезе горизонтов литологически благоприятных по- род, подвергшихся воздействию гидротермальных растворов или пер- вично обогащенных теми или иными рудными компонентами. Эту зада- чу решают путем систематического геохимического опробования пород наиболее полных разрезов. 2. Рудная разбраковка (с точки зрения их рудоконтролирующей роли) основных систем разломов, развитых в пределах изучаемой геологиче- ской структуры, а в контурах наиболее перспективных из них— индивидуализированное геохимическое опробование каждой из зон по- тенциально рудоносных разломов с целью выделения дизъюнктивов, по которым могли циркулировать рудоносные флюиды. 3. Аналогичная предыдущему случаю разбраковка перспективных структур, но не разрывных, а складчатых (например, куполовидных анти- клиналей, флексурообразных изгибов моноклиналей и др.), выделяю- щихся в пределах площадей развития горизонтов и толщ литологически благоприятных пород. Следует особо остановиться на одной важной производственно- методической и в значительной степени экономической проблеме, с кото- рой неизбежно приходится сталкиваться при изучении микроиндикато- ров скрытого оруденения. Дело в том, что с каждым годом возрастает число методов геохимического и других видов опробования, причем не- редко весьма дорогостоящих (методы изотопного анализа и др.). Разре- шающая их способность повышается, однако в еще большей степени ра- стет стоимость. В этих условиях наиболее оптимален следующий путь: действенность максимально широкого круга методов сначала проверяе- тся комплексно применительно к конкретным геологическим условиям на одном из наиболее характерных «эталонных» участков рудного поля (обязательно в совокупности с другими геологическими и геофизически- ми методами), а затем, выбрав наиболее эффективный метод, можно применять его уже в производственных условиях на всей площади рудно- го поля, причем желательно в огрубленном, наиболее дешевом варианте. Снижение точности анализа геохимических проб до предельно допусти- мого уровня повышает экспрессность опробования, с одной стороны, и облегчает обработку и интерпретацию полученных данных, с другой. При этом заметно снижается и общая стоимость работ по изучению руд- ных индикаторов скрытого оруденения. В необходимых случаях для кон- троля опробование наиболее сложных для интерпретации разрезов мож- но дублировать с использованием- различных методов как отбора, так и анализа геохимических и других проб. Однако иногда применяют и бо- лее сложные и дорогостоящие методы изучения рудных индикаторов. Так, например, при большой мощности перекрывающих надрудных сланцев с помощью обычных методов геохимического опробования выявляется лишь очень слабое повышение геохимического фона ведущих элементов-индикаторов. Для увеличения их геохимической информатив- ности можно воспользоваться методом избирательного опробования ка- 108
ких-либо составляющих надрудных сланцев—пирита, глинистых мине- ралов, органических соединений, карбонатных прожилков и др. Пирит, отмытый из протолочных проб, содержит отдельные элементы- индикаторы (ртуть, сурьма, мышьяк, серебро, золото и др.) в количе- ствах, на порядок выше, чем вмещающие породы. В глинистой фракции сланцев, полученной методом отмучивания, нередко отмечаются высо- кие концентрации редких щелочей (литий, рубидий, цезий), что свиде- тельствует о привносе последних гидротермальными растворами. Количественную оценку рудоконтролирующих факторов и прогнозно- поисковых критериев и признаков осуществляют в абсолютных или отно- сительных цифрах. В первом случае это может быть, например, мощ- ность потенциально рудоносного горизонта, выражаемая в метрах. Как известно, любой геологический фактор проявляет свое рудоконтроли- руюшее значение в строго определенных оптимальных границах. Так и в отношении фактора мощности: оптимальной для формирования про- мышленного месторождения, например, стратиформного типа, является какая-то средняя мощность литологически благоприятного горизонта — обычно в пределах первых сотен метров. В этом случае при пликативных деформациях образуются антиклинальные складки с оптимальным ра- диусом изгиба, обусловливающим развитие мелкой трещиноватости в достаточно ограниченной по мощности (до первых десятков метров) верхней части горизонта; при наличии более мощных (тысячи метров) го- ризонтов литологически благоприятных (компетентных), чаще всего кар- бонатных пород возникают очень пологие складки со слабыми проявле- ниями межформационных деформаций, а при меньшей их мощности обычно формируются лишь достаточно мелкие изоклинальные складки, для которых крупные концентрации промышленных руд не характерны. В количественном выражении (обычно в округленных абсолютных циф- рах) на прогнозных картах фиксируются и данные о содержаниях полез- ных компонентов как по отдельным разведочным пересечениям, так и применительно к геохимическим, в первую очередь, первичным, анома- лиям. Однако в большинстве случаев удобнее пользоваться системой полу- количественных (в относительных процентах или в условных баллах — по двух-, трех-, пяти- и десятибалльной схеме) показателей оценки сравни- тельной значимости, с одной стороны, различных рудоконтролирующих и рудолокализующих факторов (в целях их ранжирования по степени влияния на условия формирования промышленных месторождений), а с Другой — интенсивности проявления каждого из выделенных факторов отдельно. Так, например, для рудного поля с установленными проявле- ниями скарново-вольфрамовой минерализации, связанными с крупным массивом гранитоидных пород, за «скобки», как действующие в равной степени на всей площади данного рудного поля, можно вывести магмати- ческий (связь с гранитоидами), регионально-металлогенический (наличие повышенного геохимического фона по вольфраму для всех гранитоид- ных интрузивов изучаемой рудоносной зоны) и физико-химический (ру- Д°образующая роль высокотемпературных флюидов, обогащенных ле- 109
тучими компонентами и вольфрамом) факторы. Остальные факторы мо- ~ жно ранжировать по относительной степени их прогнозной значимости примерно следующим образом: литологический (наличие легко скарпи- руемых карбонатных пород) -> структурный (присутствие зон крутопа- дающих рудоподводящих разломов) -» контактово-структурный (разви- тие форм контактовой поверхности интрузива, благоприятных для рудо- локализации— пологих куполов, изгибов боковой поверхности интрузи- ва и др.) -> контактово-метасоматический (контактово-эманационные и гидротермальные изменения интрудируемых пород) -> рудно- индикаторный (наличие макро- и микроиндикаторов над невскрытыми эрозией выступами гранитоидного интрузива) -> эрозионный (глубина эрозионного среза рудолокализующего интрузива); в данном случае все- го шесть факторов. В порядке убывания относительной значимости им можно придать соответственно баллы: 6—5—4—3—2—1. При выдаю- щейся (аномально высокой) роли одной или нескольких групп факторов указанный порядок, а следовательно, и оценка в баллах, может измени- ться. Суммируя полученные баллы, можно условно определить относи- тельную перспективность изучаемого рудного поля: максимальная оцен- ка для него составит 21 балл, минимальная — 5 баллов (в последнем слу- чае все-таки какие-то проявления вольфрамовой минерализации—2 бал- ла, связанной со скарнированными породами — 3 балла, на прогнозируе- мой площади были уже ранее зафиксированы). Для оценки отдельных геологически однородных блоков изучаемого рудного поля необходим несколько иной методический подход, учиты- вающий масштабы проявления каждого из выделенных факторов [13]. При этом влияние отдельных факторов можно не учитывать. Как и в пре- дыдущем случае, оно как бы выносится за «скобки». Так, для группы наи- более перспективных блоков, подлежащих более детальному изучению, общими могут быть, например, литологический фактор (наличие на всей площади этих блоков пород карбонатного состава), а также контактово- метасоматический (одна и та же позиция всех блоков в пределах зоны экзоконтактовых изменений интрудируемых пород) и др. Относитель- ную значимость масштабов проявления каждого из выделенных факто- ров можно определять, в частности, по трехбалльной схеме: интенсивное проявление— 3 балла, среднее - 2, слабое — 1 балл. Опираясь на эту схе- му, прогнозную оценку блоков, выделенных, например, в пределах зоны крутопадающего контакта интрузивного массива, прорывающего мощ- ную толщу пород карбонатного состава, можно производить только по 3—4 факторам, в частности, структурному (наличие дорудного крутопа- дающего разлома, осложняющего зону контакта интрузива с известняка- ми), контактово-структурного (морфология контактовой поверхности, осложняющейся секущими рудоконтролирующими дизъюнктивами), контактово-метасоматического (мощность зоны рудовмещающих скар- нов и их состав) и др. В последнем случае общая оценка каждого из выде- ленных геологически однородных прогнозных блоков будет варьировать в следующих пределах: 5(1—3) - 4(1—3) - 3(1—3) - 2(1—2) баллов. При ве- дущей рудоконтролирующей роли одного из факторов общее их ранжи- 110
пование и относительную оценку можно изменить. Так, в рассматривае- мом примере нередко все прогнозы могут основываться только на двух факторах: наличии рудоносных скарнов, причем достаточно мощных, и рудолокализующей роли малоамплитудных секущих трещин, с которы- ми связано формирование в скарнах промышленно интересных рудных гнезд. При этом имеется в виду, что на всех изучающихся участках зафик- сированы проявления рудной минерализации в виде макро- и микроинди- каторов скрытого оруденения. Разбивка сети прогнозных разрезов —на первый взгляд простая, но на самом деле принципиально очень важная операция. Отличие прогнозных, разрезов от обычных геологических заключается не только в большей их генерализации (исключении второстепенных деталей), но и, главное, в большей глубинности (такие разрезы строятся до технически максималь- но доступной для используемых в данном случае буровых станков отмет- ки). Специфическая особенность глубинных структурных разрезов—их большая (по сравнению с обычной геологической картой) плотность. Для построения детальной геолого-структурной карты рудного поля, как пра- вило, необходимо составить не менее двух—трех десятков поперечных прогнозно-структурных разрезов, три пять продольных и два—три по- горизонтных. На исходных геологических картах линии разрезов обычно не нано- сят: на их рамочном оформлении фиксируют лишь начальные и ко- нечные точки поперечных и продольных разрезов (рис. 33). Разрезы, по возможности, должны быть параллельными и включать ранее пройден- ные выработки (буровые скважины). Интервалы между поперечными профилями могут изменяться в пределах 50—100 м, между продольны- ми—100—500 м; погоризонтные планы строятся на «круглых» отметках через 100—200—300—500 м, если нет зафиксированных эксплуатацион- ных горизонтов с другими абсолютными или относительными отметка- ми [15, 16]. Составление глубинных структурных разрезов указанных трех основ- ных систем осуществляют по обычной методике, но с отрисовкой только тех структурно-литологических элементов, которые имеют отношение к прогнозированию скрытого оруденения. Это, во-первых, горизонты ли- тологичсски благоприятных пород, во-вторых—основные рудоконтро- лирующие, рудовыводящие, рудоподводящие, рудораспределяющие, ру- Долокализующие, маркирующие и рудонарушающие поверхности и, в- третьих, элементы, прерывающие сплошность последних (разнообра- зные разрывы тектонического, магматического, эрозионного и другого происхождения). На разрезы необходимо выносить и все проявления руд- ной и сопутствующей (индикаторной) минерализации. В зависимости от степени достоверности рисовки структурных и других элементов обычно используют два—три типа условных их обозначений: для наиболее точно Установленных поверхностей—толстые сплошные линии, для более или менее уверенно экстраполируемых структурных элементов—тонкие сплошные линии, для поверхностей, положение которых предполага- ется лишь по косвенным данным — тонкий пунктир. Эти три типа услов- 111
Рис. 33. Блок-диаграмма, иллюстрирующая схему разбивки геологических разре- зов, данные которых берутся за основу при построении структурно-прогнозной карты рудного поля (на примере месторождений межформационного типа): 1- надрудные сланцы; 2—подрудные известняки; .? рудоконтролирующий разлом; 4- основной рудоносный горизонт; 5—7—расположение структурно-прогнозных'разрезов: 5 поперечных, 6—продольных, 7—погоризонтных (Л поверхность, Б -глубина предпола- гаемой отработки 1-й очереди, В —то же, 2-й очереди, Г—глубина заложения структурно- поисковых скважин) ных обозначений выдерживают и по глубине разрезов: их смена приуро- чивается обычно к погоризонтным планам (горизонтальным разрезам). Во всех случаях на разрезах наиболее четко должны выделяться линии, соответствующие структурному положению главной рудоконтролирую- щей поверхности (например, контактовая поверхность рудоносного ин- трузива, экранирующая поверхность —лежачий бок сланцевой толщи, перекрывающей горизонт рудолокализующих известняков, и др.). По ме- ре получения новых данных отдельные части разрезов можно отстраи- вать с более высокой степенью достоверности, что повлечет за собой и частичное изменение условных обозначений (рис. 34). Увязку и согласование всех трех систем глубинных структурно- прогнозных разрезов осуществляют на первом этапе их построения: необ- ходимо строго соблюдать основное требование о точном соответствии геологических данных на линиях пересечения разноориентированных раз- резов. Для одной пары разрезов это требование выдержать сравнительно легко, однако увязка между собой трех разрезов (поперечного, продоль- ного и горизонтального) — более сложная задача, а взаимное согласова- ние данных по системам сближенных разрезов напоминает решение сло- жного кроссворда. Тем не менее, такую задачу решать необходимо: для этого и намечается столь густая сеть разрезов. Увязку обычно произво- дят последовательно: от наиболее четко фиксирующихся поверхностей 112
Рис. 34. Структурно-прогнозный разрез через месторождение лиственитового ти- па, отражающий различную степень достоверности геолого-структурных построе- ний: /- сланцы; 2—секущие интрузивно-протрузивные тела серпентинизированных гипербази- тов, сопровождающиеся зонами лиственитизации вмещающих порол: а разведанные, б экстраполированные, в—предполагаемые; 3—основной рудовыводящий разлом, показан- ный с различной степенью достоверности: а по данным разведочных пересечений, б геологически экстраполируемый, в—условно намеченный, г—показанный проблематично; 4—то же, для вспомогательных рудолокализующих дизъюнктивов более мелкого порядка; 5- контактовые и жильные рудные тела разведанные; 6 -контактовые залежи, прогнозируе- мые на глубину: 7 горизонты с различной степенью информативности о закономерно- стях размещения оруденения (например, граница между литологически резко различными толщами) ко все более слабоизученным—с меньшим числом точно установленных пересечений или без них. Особо внимательно необходимо увязывать на смежных и пересекаю- щихся разрезах линии, влияющие на морфологию структурных поверх- ностей: оси складок, перегибы их крыльев, разломы, дайки. Именно эти линии в значительной степени определяют структурную позицию промышленных рудных тел, с одной стороны, и границы геологически однородных блоков -у- с другой. В случае резких невязок положения на соседних разрезах какой-либо из картируемых поверхностей выход следует искать в «возмущающей» роли разрывных нарушений: их прихо- дится отрисовывать даже при отсутствии соответствующих разведочных пересечений. Однако наибольшие трудности возникают при определении контуров интрузивных тел -их границы предсказуемы лишь в редких слУчаях (расслоенные интрузии, согласные межформационные силлы, Дакки, связанные с определенной системой строго ориентированных тре- щин, и др ). 113 481 -8
При увязке разрезов допускаются варианты. Выбор наиболее оп- тимального из них в значительной степени зависит от концепции, кото- рой придерживается эксперт. Обосновываемая им структурно- генетическая модель месторождения может при этом изменяться в зави- симости от новых соображений, возникающих в ходе увязки; это вполне закономерное явление. Выбор наиболее согласованного варианта увязки разрезов заметно упрощается при использовании персональной ЭВМ с дисплеем, объемно отражающим соотношения отдельных геологиче- ских элементов, в первую очередь, основной рудолокализующей поверх- ности. Этот же подход применим и на последующих этапах прогнозиро- вания — при составлении геолого-структурной карты и отстройке разно- перспективных блоков. Составление структурной карты основной рудолокализующей поверхно- сти и увязка ее с разрезами—одна из важнейших итоговых операций. Ее осуществляют примерно в следующей последовательности. Сначала на план с координатной сеткой соответствующего масштаба наносят линию выхода основной рудолокализующей (рудоконтролирующей) поверхно- сти (если перекрывающие толщи частично вскрыты эрозией) с абсолют- ными или относительными отметками конечных ее точек, а также точек перегиба и разрывов вдоль сбросов (с зиянием) и взбросонадвигов (с перекрыванием); в промежутках на эту линию выносят точки с округлен- ными отметками, соответствующими значениям изогипс, принятым для построения карты данного рудного поля (интервалы между изогипсами зависят от степени крутизны залегания основного рудоносного горизон- та). Затем с глубинных структурно-прогнозных разрезов переносят на схему точки пересечения рудоконтролирующей поверхности линиями го- ризонталей с принятыми отметками. Для этих точек устанавливают те же градации условных обозначений, что и для разрезов—выделяются максимально достоверные, менее достоверные и точки, обоснованные лишь косвенными геологическими данными. Размеры точек и их цвет должны отражать относительную степень достоверности определения их положения в пространстве. Заключительный этап подготовительной опе- рации—перенос с разрезов всех аномальных точек (с их отметками) ру- доконтролирующей поверхности: любых перегибов и разрывов сплошно- сти, вызванных воздействием различных факторов (дизъюнктивы, дайки, эрозия). На структурную основу схемы выносят и все проявления рудной и сопутствующей минерализации. Собственно составление структурной карты проводят в три этапа. На первом этапе трассируются ключевые структурные линии — оси скла- док, другие перегибы рудоконтролирующей поверхности, а также пло- скости разрывов и даек (в виде замкнутых кривых, отражающих характер смещения основной рудоконтролирующей поверхности). При этом увя- зывают данные соседних разрезов и поверхностных выходов: в случае резких расхождений или вносятся поправки в соответствующие разрезы, или по-новому трактуется строение спорного участка (по-иному рисуется изгиб рудолокализующей поверхности, добавляются разрывные наруше- ния и т. д.). Второй этап заключается в отрисовке изогипс — линий рав- 114
Рис. 35. Схематизированные планы, иллюстрирующие последовательность этапов составления и детализации структурной карты месторождения контактового типа: а геолого-структурный план рудного участка, адаптированный для целей прогнозирования (выделены основные рудоконтролирующие поверхности и показаны элементы их залегания), б— первый (укрупненный) макет структурной карты (в изогипсах контактовой—основной ру- доконтролирующей— поверхности), в—уточненная и детализированная структурная карта участка; 7 — толща осадочных пород, прорванная интрузивным массивом, и положение ее ле- жачего бока (контактовая поверхность в изогипсах); 2—интрузивные тела с элементами паде- ния контактовой (основной рудо контролирую щей) поверхности; 3—рудовыводящий разлом на поверхности с элементами падения (а) и в зоне его пересечения с рудоконтролирующей кон- тактовой поверхностью (б); 4—положение шарниров выпуклых (о) и вогнутых (б) перегибов контактовой поверхности и направление их ныряния пых отметок основной рудоконтролирующей поверхности. При этом учитывают положение ранее вынесенных структурных элементов — осей складок и др. Плоскости смещения вдоль разрывов фиксируются прямы- ми и слегка изогнутыми линиями изогипс — сплошными (в случае сбро- сов и сдвигов) или пунктирными (под взброшенным или надвинутым крылом взбросонадвига). На третьем, заключительном, этапе произво- дят взаимную увязку изолиний на плане и разрезах (рис. 35). В случае крутопадающих рудокоптролирующих структур морфологию основной рудоконтролирующей поверхности отражают на проекции на вертикальную плоскость в изолонгах (по П. А. Шсхтману)—линиях рав- ных расстояний от указанной поверхности. Делается это для разрядки изолиний, изображающих структуру рудолокализующей поверхности, и более наглядного представления деталей ее строения. Методика состав- ления плана в изолонгах такая, как и при работе над структурным пла- ном в изогипсах. Для этого на каждый разрез наносят положение плоско- сти, на которую проектируется изображение, и затем на структурный план выносят расстояния изучаемой поверхности до линии пересечения Разреза с указанной плоскостью. Взаимную увязку карты с разрезами и, наоборот, разрезов с картой производят по описанной методике (рис. 36). 115
Рис. 36. Фрагмент структурной карты жильного месторождения: а -схематизированный поперечный разрез через жильно-рудную зону, б—проекция крутопа- дающей рудной жилы на субпараллельную ей вертикальную плоскость (изолонги); 1 рудолокализующая дизъюнктивная поверхность на разрезе (о) и карте (б); 2—сдвиговые тре- щины более мелкого порядка на разрезе (а) и карте (6—со сдвигом, в—надвигом); 3 расстояния основной рудолокализующей (я,...) и вспомогательных поверхностей (т,... — р,) до субпараллельной вертикальной плоскости, изолонги; 4—выпуклые (а) и вогнутые (б) линии перегибов рудолокализующей поверхности разрыва и их ныряние Составление структурных карт вспомогательных поверхностей про- изводят по той же методике, что и для основной рудоконтролирующей (рудолокализующей) поверхности. Специальные разрезы не составляют, так как все необходимые исходные данные должны быть на ранее по- строенных глубинных структурно-прогнозных разрезах. Точки с отмет- ками вспомогательных поверхностей переносят на структурную основу с координатной сеткой того же масштаба, что и для предыдущей карты. Вспомогательные структурные карты составляются или для всей площа- ди изучаемого рудного поля, или же для какого-нибудь ограниченного его участка. Первый вариант возможен, если основная рудоконтроли- рующая поверхность подсечена на значительных глубинах и лишь огра- ниченным числом разведочных скважин, поэтому для определения ее морфологии на остальной площади рудного поля привлекают данные о форме маркирующих поверхностей, выделяемых в верхней части разре- за и вследствие этого более доступных для прямого наблюдения (рис. 37). Второй вариант используют при решении более частных структурных за- дач. Так, например, для выяснения закономерностей размещения страти- формных рудных залежей в толщах карбонатных пород большое значе- ние имеют данные о характере изменения мощностей основного рудонос- ного горизонта, чаще всего пачек тонкослоистых глинистых доломитов. Сопоставление структурных планов поверхностей висячего и лежачего боков указанных горизонтов позволяет решить эту задачу (рис. 38). Для месторождений скарнового типа основной рудоконтролирующей и рудо- локализующей поверхностью служит, как правило, поверхность контак- та рудоносного (а иногда и рудогенерирующего) гранитоидного массива. Роль вспомогательных поверхностей в этом случае играют поверхности 116
I— надрудные (экранирующие) сланцы; 2- -рудовмещающая толща карбонатных пород; 3— рудоподводящий разлом; 4—основная рудоконтролирующая и рудолокализующая поверх- ность (экранирующая); 5 маркирующая (вспомогательная при структурном анализе) по- верхность, представленная маломощным пропластком в сланцах, насыщенным колониями Рис. 38. Обобщенный разрез через месторождение телетермального типа, соглас- ные рудные залежи которого контролируются структурами внутриформационно- го расслоения: /- подстилающие и перекрывающие сланцы; 2 -основная рудоносная толща карбонатных пород; 3 -небольшие межформационные залежи рудные макроиндикаторы, локализую- щиеся в кровле рудоносной толщи под сланцевым экраном -основной рудоконтролирующей поверхностью; 4—внутриформационные залежи, связанные со структурами расслоения в го- ризонтах тонкослоистых глинистых доломитов висячего и лежачего бока известнякового горизонта, подвергшегося скар- нированию. а также поверхность внешнего контура распространения ареала контактового метаморфизма. С помощью структурных планов Двух первых вспомогательных поверхностей облегчается задача опреде- ления вертикального размаха процессов скарнообразования, а последняя схема дает возможность установить геологический объем, в пределах ко- торого можно прогнозировать поиски скрытого оруденения скарново- контактового типа (рис. 39). Уточнение на карте и разрезах основных структурных элементов, учи- тываемых при оконтуривании геологически однородных блоков,— один из существенных элементов начального этапа подготовки к проведению подсчета запасов разведуемого месторождения. Как известно, подсчет запасов должен базироваться на полноценной геологической основе. 117
Рис. 39. Схематизированный разрез, иллюстрирующий соотношения ведущих и вспомогательных рудо локализующих поверхностей в месторождениях с арно- вого типа: I—сланцы; 2 —известняки (кровля горизонта — вспомогательная поверхность); 3— гранитоиды (кровля — ведущая поверхность); 4—разломы: рудоподводящие (а) и рудорас- пределяющие (б); 5—внешний контур блока интенсивно прогретых пород (вспомогательная поверхность, используемая при составлении структурно-прогнозной карты); 6- скарнированные карбонатные породы В первую очередь, это касается схемы блокировки запасов, при проведе- нии которой в максимальной степени должны учитываться геологически обоснованные границы рудных тел. Структурная карта основной рудоло- кализующей поверхности более всего отвечает данным требованиям. Каждый подсчетный блок должен, как правило, соответствовать строг о определенной структурно-геологической позиции, выделяемой на карте (геологически однородные блоки). С этой целью проводят детальный анализ рудолокализующей роли всех показанных на карте структурных элементов: с ними сопоставляют данные о мощностях (по линиям равных мощностей рудных тел и рудовмещающих горизонтов) и содержаниях (в линиях равных содержаний) рудных и сопутствующих компонентов, а также о метропроцентах; устанавливаются градиенты падения или, наоборот, возрастания отдельных параметров рудных тел по мере удале- ния от того или иного структурного элемента (рудоподводящего разло- ма, оси рудолокализующей антиклинали и др.). Оконтуривание геологически однородных блоков осуществляют по данным, полученным в результате анализа структурных закономерно- стей локализации оруденения. При этом, в первую очередь, учитывают структурные особенности выделяемых блоков — однотипность элемен- тов залегания (крутое или пологое падение, складки разного масштаба), наличие ограничительных элементов (разломы, дайки и др.), одно- родность разреза (главным образом в отношении рудовмещающей тол- щи), а также единообразие состава и технологических свойств руд, одно- типность условий отработки и др. (рис. 40). По своим размерам геологи- чески однородные блоки в принципе должны соответствовать параме- трам подсчетных и эксплуатационных блоков, т. е. быть как не слишком 118
Рис. 40. Схема оконтуривания геологически и технологически однородных блоков (на примере структурно-прогнозной карты стратиформного месторождения): 1- изогипсы кровли основного рудоносного горизонта; 2- зона рудоконтролирующего (ру- довыводящего) разлома; 3 - рудораспределяющие и рудолокализующие дизъюнктивы более мелкого порядка; 4—«стерильная» в отношении рудоносности зона; 5—нижний горизонт от- работки рудных залежей; б—контуры и номера подсчетных блоков, отстроенных с учетом структурных факторов—дизъюнктивного (тяготение оруденения к зонам рудораспределяю- ших разломов) и пликативного (концентрация оруденения в сводовой части брахискладки) обширными по площади, так и не очень дробными. Особенности этого подхода можно пояснить на примере разномасштабных складчатых структур. В случае крупной (до первых тысяч метров в поперечнике) ан- тиклинальной складки сундучного облика можно выделить геологически однородные блоки, соответствующие отдельным ее элементам — сводовой части, периклинальным замыканиям, крыльям. Такую же по форме складку, но на порядок менее крупную (до первых сотен метров в поперечном сечении), можно рассматривать в качестве единого блока, соответствующего, в основном, сводовой части этой складки и прилегаю- щим к пей фрагментам ее крыльев. При изоклинальной складчатости с размерами индивидуальных складок, измеряющимися первыми десят- ками метров в поперечнике, в один геологически однородный блок мо- жно включить ряд таких складок—различия в структурных условиях ру- долокализации в пределах каждой из них уже сводятся к минимуму, а на первое место выходит структурная общность их групп («пакетов» скла- док). Разработка методических принципов оконтуривания подсчетных бло- ков и методики определения их запасов и прогнозных ресурсов. За основу, как отмечалось, берут геологически (и технологически — имеются в виду единые условия отработки) однородные блоки. Однако Далеко не всегда их границы будут точно соответствовать друг другу. Поясним это на нескольких примерах. Так, естественными границами ме- жДу геологически однородными блоками нередко служат разломы. Од- нако генетическая их природа, как и закономерности распределения по Отношсцию к ним промышленного оруденения, могут быть различными. 119
В частности, непосредственно зона рудоподводящего разлома орудене- ния обычно не содержит его максимум устанавливается на каком-то определенном, зависящем от местных условий, интервале (десятки — первые сотни метров). Следовательно, и контур подсчетного блока в этом случае следует отстраивать не строго вдоль разлома, как для геологиче- ски однородного блока, а на некотором от него расстоянии. Другой при- мер: осложненная разломом куполовидная антиклиналь, контролирую- щая локализацию стратиформного, а иногда штокверкового и жильного оруденения. В случае преобладающего развития рудных тел согласного (стратиформного) типа подсчетный блок может охватывать площадь всей куполовидной структуры в целом, если же на отдельных ее участках ведущую роль начинают играть рудные тела других структурно- морфологических типов (например, штокверкового в связи с проявления- ми массового дробления пород в ядерной части куполовидной складки), то единый, в принципе, геологически однородный блок придется делить на несколько более мелких подсчетных блоков, но учитывая при этом их геологическую позицию — свод складки, ее крутое и сравнительно более пологое крыло, периклинальные замыкания и др. Возможны достаточно редкие случаи, когда подсчетный блок может быть больше соответствую- щего ему геологически однородного блока. Это относится, например, к месторождениям порфирового типа, характерной особенностью кото- рых является наложение рассредоточенной прожилково-вкрапленной, ча- ще всего полисульфидной, минерализации на сложнопостроенные вулка- но-интрузивные сооружения, представленные системой малоглубинных штоков, прорывающих толщи осадочно-вулканогенных пород. Подсчетные блоки, выделенные в соответствии с изложенными принципами и оконтуренные на детальной геолого-структурной карте, отражающей морфологию основной рудолокализующей поверхности в проекции на горизонтальную (в изогипсах) или вертикальную (в изо- лонгах) плоскость, ранжируют по степени разведанности и изученности, определяющей достоверность подсчитываемых запасов и оцениваемых прогнозных ресурсов. Подсчет запасов осуществляют по общепринятой методике, изложенной в соответствующих инструкциях ГКЗ СССР, хотя и здесь есть свои специфические особенности: 1) большее внимание к вы- делению и обоснованию ведущих структурно-морфологических типов рудных тел, так как недоучет именно этого фактора чаще всего приводит к расхождениям между подсчитанными и реальными (погашенными при добыче) запасами: 2) большая геологичность контуров отдельных бло- ков. Из опыта следует, что и по этой причине имеются случаи неподтвер- ждения запасов: в блоках, отстроенных строго по данным опробования разведочных выработок, обязательно будут пустые (безрудные) «окна», а часть руд неизбежно будет получена за счет отработки рудных тел, на- ходящихся за пределами подсчетных блоков. Оконтуривание блоков с большим учетом геолого-структурных факторов заметно снижает появ- ление подобных ошибок, но одновременно такой подход приводит к не- обходимости более широкого использования при подсчете запасов коэффициента рудоносное™. 120
При оценке прогнозных ресурсов использование метода геологически однородных блоков, опирающихся на данные структурной карты, еще более эффективно. С помощью этого метода можно подвести под оценку количественную базу: влияние каждого из рудолокализующих факторов получает если не строго количественное, то во всяком случае, полуколи- чественное выражение. При этом широко применяют и метод анало- гии— использование с соответствующими поправочными («страховоч- ными») коэффициентами параметров, полученных по более детально изу- ченным (разведанным, а иногда и отработанным) блокам исследуемого или подобного ему месторождения или рудного поля [13]. Подсчет запасов и оценка прогнозных ресурсов по каждому из выделен- ных геологически однородных подсчетных блоков осуществляют на ос- нове охарактеризованных принципов и методических подходов. Задача эксперта на этом заключительном и одном из самых ответственных эта- пов геологоразведочного процесса- - весьма многогранна. Во-первых, необходимо совместно с авторами подсчета провести углубленный ана- лиз геологического материала и обосновать оптимальный вариант схе- мы блокировки и методики подсчета запасов. Во-вторых, базируясь на существующих и альтернативных представлениях о ведущих структур- но-морфологических типах рудных тел и рудовмещающих горизонтов (зон, блоков), а также учитывая возможные схемы их отработки, сле- дует предложить и провести (хотя бы на примере наиболее типичного эталонного участка) многовариантный подсчет запасов, чтобы опреде- лить вероятную «вилку» расхождений между Подсчитываемыми и факти- ческими (погашенными при добыче) запасами. В-третьих, опираясь на данные ориентировочных технико-экономических расчетов, желательно решить вопрос о категоризации запасов по отдельным блокам. Здесь имеется в виду густота разведочной сети — какой категории запасов она соответствует и где предел дальнейшего ее сгущения. Нередко воз- никает и еще один вопрос—о геометризации рудных тел на разведуемом месторождении---насколько она необходима и нельзя ли ограничиться выяснением лишь ведущих структурно-морфологических их типов и уста- новлением зависимости от основной рудолокализующей поверхности. При оценке прогнозных ресурсов по отдельным блокам широко используют метод аналогии. Главный принцип — ориентировка на пара- метры рудных тел месторождений подобного геолого-промышленного типа. Оценку обязательно дают в нескольких вариантах. Ранжирование подсчетных блоков по степени их относительной перспек- тивности производят после завершения подсчета разведанных запасов и оценки прогнозных ресурсов. Цель этой операции — группировка окон- туренных блоков в соответствии со степенью их изученности и перспек- тивности для определения участков месторождения (рудного поля): 1) подготовленных для промышленного освоения в первую, вторую и тре- тью очереди; 2) рекомендуемых для продолжения разведочных работ (детальной и предварительной разведки), 3) намечаемых для постановки заверенных (поисково-оценочных) работ первой и второй очередей; 4) отбракованных (признанных бесперспективными). 121
Рис. 41. Обобщенные профили через месторождение стратиформного типа, отра- жающие влияние исходной генетической концепции на оценку его возможных пер- спектив и подход к оконтуриванию рудных залежей: а- первично осадочная модель: пластообразные рудные тела, приуроченные к зоне развития мелководных лагунных фаций (волнистые линии), б—модель, в основу которой заложено представление о поступлении глубинных рудоносных растворов в бассейн напорно- артезианских вод вдоль конседиментационных разломов (двойная линия—зона резкой смены состава подземных вод), в—телетермальная (гидротермальная) модель: метасоматические согласно-секущие залежи, сформировавшиеся в местах пересечения литологически благо- приятных горизонтов с зонами рудоподводящих разломов; стрелки—пути поступления руд- ных компонентов; 1, 2—вмещающие породы: толща сланцев (/) с горизонтом литологически благоприятных известняков и доломитов (2); 3 разломы; 4—рудные залежи Оценку общих масштабов месторождения (рудного поля) и отдельных его участков осуществляют с нескольких позиций. Во-первых, приме- нительно к рудному полю и его обособленным участкам суммируются разведанные запасы и прогнозные ресурсы, подсчитанные по отдельным блокам (по разным категориям и в целом). Во-вторых, определяют ва- рианты общих запасов и прогнозных ресурсов, исходя из различных кон- диций и опираясь на различные исходные геолого-структурные концеп- ции— авторские и экспертные трактовки геологического строения рудно- го поля (месторождения) и закономерностей распределения в нем рудных тел ведущих структурно-морфологических типов. В-третьих, даются многовариантные и альтернативные прогнозы общих перспектив экспер- тируемого объекта, учитывающие возможность выявления принципиаль- но новых рудоносных структур и нетрадиционных типов руд и рудных тел (рис. 41). Определение видов и объемов геологоразведочных работ, необходимых для проверки и апробации сделанных прогнозов, —завершающий этап ра- боты эксперта по геолого-экономической оценке разведуемого объекта. Заключение эксперта должно опираться на принятую им концепцию, за- 122
оженную в основу представлений об условиях формирования изуча- емого месторождения, и прогнозную оценку его перспектив, сделанную На основании этого прогноза (в нескольких вариантах). При этом выде- ляют рекомендуемые работы первой, второй и третьей очередей с указа- нием объемов и видов работ, необходимых для подтверждения сделан- ных прогнозов и в случаях когда в ходе реализации проекта выявятся от- клонения от прогнозировавшегося варианта в ту или другую сторону. Изложенная последовательность подготовки исходных материалов, составления детальных геолого-структурных карт и их использование целях прогнозирования скрытого оруденения, подсчета запасов и оцен- ки прогнозных ресурсов и разработки на этой основе проекта дальнейше- го изучения и разведки экспертируемого рудного поля (месторождения), конечно, сугубо ориентировочная. В зависимости от конкретных усло- вий, задач, стоящих перед экспертом, и периода времени, в течение кото- рого эти задачи должны быть решены (от разового посещения объекта до личного участия в многолетних тематических исследованиях), отдельные этапы изучения экспертируемого объекта могут или отсутствовать или совмещаться; изменится и глубина проработки ряда вопросов. Однако во всех случаях основу выводов и практических рекомендаций будут пред- ставлять геолого-структурные карты, составляемые с различной степе- нью детальности. Это—исходная база всех геолого-структурных и прогнозных построений. В заключение отметим стиль работы геолога-эксперта. Эксперт—это не штатный контролер, призванный выискивать недостатки в работе про- веряемой организации. Его задача заключается, в первую очередь, в ока- зании практической помощи геологам, осуществляющим изучение и раз- ведку месторождений, отличающихся особой сложностью строения, не- обычными особенностями состава и распределения оруденения, а также спорностью генезиса. Главное оружие эксперта — опыт, накопленный в ходе изучения широкого круга месторождений. Приступая к геолого- экономической оценке нового объекта, эксперт должен как можно более глубоко разобраться во всех спорных вопросах, возникших при его изуче- нии. Этого можно добиться лишь в ходе всестороннего их обсуждения с геологами-исполнителями. Это—первая предпосылка успешной рабо- ты. Вторая предпосылка заключается в обязательной совместной работе над составлением структурно-прогнозной карты—прообраза структур- но-генетической с элементами прогноза модели изучаемого месторожде- ния. Наконец, третья предпосылка—совместная выработка заключений по обсуждавшимся вопросам. Лишь при такой схеме работы можно избе- гать серьезных упущений и, самое главное, взаимно обогатиться знания- ми- эксперт приобретает сведения о новом для него объекте, а геологи- исполнители расширяют свой научно-методический кругозор в отноше- нии геологии и методики оценки и разведки месторождений изучаемого Других типов. При этом весьма желательна публикация наиболее инте- ных новых материалов, чтобы сделать их достоянием широкой геоло- Ческой общественности.
Глава 6 ЭКСПЕРТНАЯ ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ В УСЛОВИЯХ ХОЗРАСЧЕТА И КОЛЛЕКТИВНОГО ПОДРЯДА В ГЕОЛОГИИ В последние десятилетия значение экспертной геолого-экономической оценки выявленных проявлений и месторождений полезных иско- паемых заметно снизилось. Объясняется это двумя причинами: 1) возрос- шим научно-производственным уровнем инженерно-геологического про- изводственного персонала — непосредственных исполнителей геологора- зведочных работ; 2) многоступенчатой схемой рассмотрения и утвержде- ния проектов геологоразведочных работ (партия -»экспедиция -► про- изводственное геологическое объединение -»Министерство геологии СССР, иногда при участии планирующих и других организаций и под контролем «Союзэкспертизы» Мингео СССР), при которой в апробации основных направлений работ и их результатов участвует широкий круг высококвалифицированных специалистов. Однако за рубежом роль экспертов в геолого-экономической оценке месторождений и выработке общих и конкретных направлений геологоразведочных работ по-прежне- му высока: горнодобывающие фирмы широко пользуются их услугами, предъявляя однако к ним и соответствующие требования в части досто- верности и качества экспертных заключений. Советские геологи, рабо- тающие за рубежом, также проводят систематическую экспертную геоло- го-экономическую оценку объектов, подлежащих более детальному изу- чению, разведке и промышленному освоению. Экспертируются нередко и отчеты о результатах выполненных работ. В связи с переходом геологической отрасли на полный хозяйствен- ный расчет, самофинансирование и самоокупаемость, значение эксперт- ной геологической оценки должно вновь резко возрасти. Это определяе- тся, в первую очередь, повышением ответственности, с одной сороны. за обоснованность оценки выявленного объекта, а с другой — за выбор на- правления геологоразведочных работ и экономическую эффективность производственных затрат и быструю их отдачу. Важным фактором является и все возрастающее число разведанных, но не осваиваемых про- мышленностью месторождений, а также стремительно увеличивающее- ся число выявленных, но не оцененных рудопроявлений и различных аномалий. Есть и еще одна очень важная сторона этой проблемы -- объективность оценки конечных результатов гелогоразведочных работ и качества выполнения геологического задания. Последним показателем, как известно, в значительной степени определяется доля отчислений от общих затрат на выполненные геологоразведочные работы, идущая на оплату и стимулирование труда исполнителей и социально-бытовые ме- роприятия, что резко повышает ответственность лиц, дающих соответ-1 ствующее заключение. В функции действующего, хотя и весьма многочи- сленного и разветвленного контрольно-ревизионного аппарата такая оценка не входит. Таким образом, актуальность расширения работ в области геолого-экономической оценки рудопроявлений и месторожде- 124
яй обусловливается и требованиями перестройки геологической службы страны применительно к новым условиям хозяйствования [14, 17, 27]. Совершенствование методики экспертной геолого-экономической оценки изучаемых объектов может идти в следующих направлениях: 1) определение промышленного значения рудопроявлений и место- рождений на различных стадиях их изучения и разведки—от прогнозиро- вания и поисков до эксплуатационной разведки и доразведки; 2) оценка территорий, заснятых и опоискованных в том или ином масштабе, с це- лью выделения наиболее перспективных площадей, подлежащих более детальному изучению; 3) установление возможных перспектив выявле- ния прогнозных ресурсов и новых источников определенных видов дефи- цитного минерального сырья (традиционного и нетрадиционного, в том числе и принципиально нового) как для конкретного региона, так и для территории всей страны в целом; 4) экспертная оценка отчетов о прове- денных геологоразведочных работах и определение качества выполнения геологического задания; 5) экспертиза проектов геологоразведочных ра- бот на конкретных объектах и экспертная апробация годовых, пятилет- них и долгосрочных планов развития геологоразведочных и добычных работ в отдельных регионах и по отрасли (стране) в целом. Остановимся более подробно на отдельных методических вопросах, связанных с геолого-экономической оценкой объектов приложения сил геологоразведочной службы. Геолого-экономическая оценка рудопроявлений и месторождений на разных стадиях геологоразведочного процесса Задачи, возникающие перед экспертом (экспертной группой) на различных этапах и стадиях изучения, разведки и последующего промы- шленного освоения вновь выявленного или ранее известного, но подвер- гающегося повторной ревизии, объекта следующие: 1) первоначальная оценка рудопроявления (месторождения) с целью определения его мас- штабов и практической значимости в качестве потенциально перспектив- ного промышленного объекта; 2) обоснование проекта поисково- оценочных работ на объекте, признанном перспективным, и разработка геологического задания для коллективного подряда на проведение этих работ; 3) осуществление поисково-оценочных работ (методом коллек- тивного подряда) на рекомендованном объекте; 4) анализ результатов выполненных работ и, в случае положительного их результата, выдача заказ-наряда на составление геологического задания для коллективного подряда на проведение предварительной разведки месторождения; 5). реализация коллективного подряда на предварительную разведку объекта; 6) повторный анализ дополнительно полученного геологиче- ского материала и, при подтверждении ранее сделанных прогнозов, оформление заказ-наряда на составление геологического задания для коллективного подряда уже на детальную разведку месторождения; Реализация коллективного подряда на детальную разведку месторо- ждения; 8) окончательная оценка месторождения на базе запасов, 125
утверждаемых ГКЗ СССР (ТКЗ, ЦКЗ); 9) доразведка, в случае необходи- мости, месторождения в ходе работ по проектированию его отработки-1 10) доразведка отдельных участков эксплуатирующегося месторождения с целью расширения минерально-сырьевой базы действующего горно- рудного предприятия; 11) выяснение возможностей продления жизни горнодобывающего предприятия, сырьевая база которого уже близка, к исчерпанию; 12) дополнительная доразведка отдельных участков руд- ного поля, находящихся в сфере деятельности горнодобывающего пред- приятия, испытывающего затруднения с сырьевой базой. При определении роли и задач эксперта (экспертной группы) на каж- дом из перечисленных этапов, соответствующих в принципе отдельным стадиям геологоразведочного процесса, регламентированным действую- щими методическими инструктивными положениями, следует иметь в виду, что указанная последовательность сохраняется только для объек- тов, находящихся по своим масштабам и технологическим свойствам руд на грани промышленных параметров, в случае же выявления крупных и, особенно, богатых рудных залежей и, тем более, дефицитных видов мине- рального сырья, ряд этапов и стадий или совмещаются или же исклю-1 чаются вовсе, и разведка месторождения производится ускоренным ме- тодом. В соответствии с этим и заказ-наряд на выполнение работ по кол- лективному подряду может быть единым—сквозным: до конечной про- дукции—подсчета запасов и утверждения в ГКЗ СССР (ТКЗ, ЦКЗ) или передачи месторождения (участка) заказчику для промышленного освое- ния, или же заказ-наряд может разбиваться на этапы для каждой стадии работ; в этом случае он должен составляться отдельно. Переход на работу по коллективному подряду в геологии связан | с решением двух принципиальных проблем: 1) разработкой количествен- ных показателей геологического задания и методов определения степени их выполнения в количественном же выражении, но с соблюдением пре- дусмотренного предварительными условиями качества работ; 2) созда- нием системы норм и нормативов, регламентирующих экономические взаимоотношения между заказчиком и исполнителем. Применительно к разведке месторождений полезных ископаемых это потребует, в первую очередь, разработки и широкого внедрения в практику достаточно надежных методов локального прогнозирования, которые позволяли бы установить ожидаемые параметры прогнозируемых залежей полезных ископаемых (геолого-структурная позиция и пространственное положе- ние, морфология, размеры, запасы или прогнозные ресурсы), и на этой основе определить объем работ, необходимый для реализации выданных прогнозов. При этом непременным условием является точная привязка выработок, проходка которых предусматривается коллективным подря- дом. Первоначальную экспертную оценку вновь выявленного рудонроявле- ния (месторождения) осуществляют в ходе предварительного его изучения непосредственно обнаружившим его полевым геологом (геологами) с привлечением в необходимых случаях работников соответствующих от- делов вышестоящих производственных организаций (экспедиций, ПГО), 126
а также сотрудников тематических партий этих же организаций и отра- слевых научно-исследовательских институтов регионального и минера- льно-сырьевого профилей. Желательно также участие в этой работе от- раслевых кураторов, владеющих наиболее полной информацией о геоло- го-промышленных типах месторождений данного вила полезного иско- паемого и конъюнктуре соответствующего вида минеральной продук- ции. Оценка должна быть всесторонней: основываться не только на опре- делившихся параметрах выявленного объекта, но и учитывать общую тектоно-металлогеническую и геолого-структурную его позиции, степень дефицитности данного вида минерального сырья и др. В связи со все более высокой опоискованностью как отдельных регионов, так и всей территории Советского Союза в целом, обнаруже- ние нового месторождения традиционными способами (исхаживание площади и визуальное наблюдение) все менее вероятно. На смену одиноч- ке-поисковику приходят коллективы специалистов разного профиля, использующие в своей работе все более современную технику. Поэтому иногда так трудно определить первооткрывателей и вклад отдельных исполнителей в этот сложный, трудоемкий и нередко весьма длительный процесс. Многое, конечно, зависит от умелого применения полевой и ла- бораторной техники, использования материалов аэрокосмической съем- ки, глубинного геофизического зондирования, геохимического опробова- ния и других работ, однако главным было и остается то, насколько твор- чески подходит геолог к анализу имеющихся данных и обоснованию своих прогнозно-оценочных построений. Экспертное заключение оформляется в виде записки, в которой при- водят исходные геологические данные и обосновывают вывод о дальней- шей судьбе месторождения: рекомендуется ли оно и на основании каких соображений (перспективность геолого-промышленного типа, сочетание рудоконтролирующих факторов и др.) к дальнейшему изучению, каким геолого-экономическим требованиям должен удовлетворять промы- шленный объект, располагающийся в данной геологической и географо- экономической обстановке, каким должен быть минимальный объем ге- ологоразведочных работ, необходимых для подтверждения сделанных прогнозов по объекту (прогнозные ресурсы категории Р,) и району (прог- нозные ресурсы категории Р,), и др. Оценка должна быть многовариант- ной: минимальной, средней и максимальной. Такая же процедура приме- нима и при экспертной оценке ранее известного, но по каким-либо причи- нам забракованного или недоизученного объекта. Если с самого начала ясно, что мы имеем дело с промышленно инте- ресным объектом, несомненно подлежащим дальнейшему углубленному изучению, то при его экспертизе необходимы дополнительные работы — более детальное картирование и опробование рудных выходов и рудов- мещающих пород, расшифровка разреза и др. При этом особое внимание Должно уделяться выделению рудоконтролирующих и рудолокализую- Ших структур и, в первую очередь, главной рудолокализующей (рудокон- тролирующей) поверхности и построению на этой основе первого макета структурно-прогнозной карты. Такой схематический макет можно соста- 127
вить на основании минимального числа исходных данных —по абсолют- ным или относительным отметкам нескольких рудных выходов и единич- ных разведочных пересечений непосредственно рудолокализуюшей или вспомогательной (маркирующей) поверхности. Для выполнения этой ра- боты (включая составление серии опорных геолого-структурных разре- зов) не потребуется и большого времени—иногда для этого достаточ- но всего лишь нескольких дней камеральной работы, включая визуаль- ное ознакомление с объектом оценки. В более полном объеме работы по составлению детальной структурно-прогнозной карты как основы для разработки геологического задания коллективного подряда на проведение поисково-оценочных работ осуществляют на следующем этапе—после принятия положительного решения по экспертируемому объекту с рекомендацией о необходимости дальнейшего его изучения. Обоснование проекта поисково-оценочных работ осуществляют, как правило, на основе схематической прогнозной карты. Составление перво- го варианта структурно-прогнозной карты экспертируемого объекта ра- ционально поручать по заказ-наряду группе специалистов из тематиче- ской партии или научно-исследовательской организации, однако послед- ние должны обязательно работать в тесном контакте с геологами- производственниками, являющимися полноправными соавторами со- ставляемой карты и вытекающих из нее прогнозов. Структурно-прогнозная карта должна быть непременной составной частью исследований, осуществляющихся не только при разведке место- рождения, что уже общепризнанно, но и на стадии поисково-оценочных работ, несмотря на ограниченность имеющихся данных. В силу не- достаточности исходного геологического материала на этом этапе изу- ченности месторождения трудно составить полноценную геолого- прогнозную карту, однако и при этом можно провести исследования, на- правленные на выявление основных и вспомогательных рудоконтроли- рующих поверхностей и потенциально рудоносных горизонтов, и соста- вить схемы, отражающие особенности их морфологии. Анализ условий рудолокализации упрощается при использовании метода аналогии. Со- ставление схематических макетов структурно-прогнозных карт в процес се поисково-оценочных работ требует большого внимания и дает резуль- тат лишь в случае достаточно широкого общего кругозора исследова- теля. Их можно готовить непосредственно в полевых условиях и без сколь- ко-нибудь значительных затрат времени. Окончательный вариант струк- турно-прогнозной карты для объекта, рекомендуемого по итогам пои- сково-оценочной стадии под предварительную разведку, составляют уже в камеральных условиях с использованием дополнительного аналитиче- ского материала. Срок—до нескольких месяцев, число исполнителей—- 1—2 чел. Более трудоемка задача составления структурно-прогнозной карты, предназначающейся для обоснования оценки участков, примыкающих к эксплуатируемому месторождению. Однако такая карта по сравнению с предыдущим примером будет более достоверна, так как в ней акумули- руется весь опыт изучения и промышленной отработки рудного объекта. 128
Основной объем работ приходится здесь на предварительный сбор ис- ходного фактического материала: дополнительную документацию гор- норазведочных и эксплуатационных выработок с целью уточнения и увязки рудолокализующих поверхностей и определения морфострук- турных особенностей отработанных рудных тел, составление разрезов и сводных планов, анализ данных эксплуатации по участкам, рудным те- лам и пр. При этом должно быть предусмотрено проведение геолого- структурного картирования рудного поля в целом. Последнее осуществ- ляют путем инструментальной привязки к имеющейся геологической карте всех структурных элементов — рудоконтролирующих, рудолокали- зуюших и маркирующих поверхностей, зон разломов, а также проявле- ний рудной и сопутствующей минерализации. Наиболее важные струк- турные элементы прослеживаются инструментально по простиранию - шаг за шагом. Одновременно проводят критический детальный анализ всех накопленных геологоразведочных данных. Исходя из имеющегося опыта в основу нормативов при планирова- нии объемов таких работ можно положить следующие ориентировочные данные: состав полевого отряда — 5—7 чел., камерального—3- -4 чел.; продолжительность- 1—2 полевых и 1—2 камеральных сезонов. При составлении структурно-прогнозной карты уточняется геологическое строение рудного поля и отдельных его участков, для чего обычно необ- ходима пересъемка всего рудного поля с проведением большого объема специализированных исследований- -стратиграфо-литологических, фа- циально-палеогеографических, петролого-петрографических и др. Для этого в состав геолого-съемочного отряда включают группы высококва- лифицированных исследователей — узких специалистов в соответствую- щей отрасли знаний (палеонтологи, палеоботаники, минералоги, петро- графы и др.). Такие специалисты чаще всего имеются на кафедрах геоло- гических вузов. Привлечение сотрудников этих кафедр, а также их аспи- рантов и студентов старших курсов—один из перспективных путей по- вышения научно-методического уровня прогнозных исследований. Это тем более полезно, что определение и анализ собранного каменного ма- териала в этом случае можно проводить в камеральный период в лабора- ториях соответствующих вузов. Немаловажный довод в пользу такого тесного сотрудничества повышение практического уровня подготовки кадров геологов, часть их которых после окончания вуза или аспиранту- ры пойдет на производство, уже заранее готовыми к решению задач, стоящих перед геологом-разведчиком. Данное обстоятельство приобре- тает особое значение в рамках ведущейся перестройки высшей школы, предусматривающей плату за каждого подготовленного для производ- ства специалиста: производственная организация будет заказывать не об- щее число необходимых ей молодых специалистов, а давать заявку на конкретного выпускника вуза, чья профессиональная пригодность к ра- боте в данных условиях проверена на практике. Комплексное углубленное геологическое доизучение крупного рудно- го поля сложного строения, отдельные участки которого планируется передать под предварительную разведку, можно завершить в течение 2- 129 481-э
3 полевых и 1—2 камеральных сезонов. В случае необходимости подгото- вительные исследования должны быть проведены и в более сжатые сро- ки. На данном этапе конечной продукцией исследований является струк- турно-прогнозная карта, на которой по совокупности количественного влияния всех факторов рудолокализации выделяются и ранжируются по степени относительной перспективности геологически и структурно од- нородные прогнозные блоки, рекомендуемые для проверки в определен- ной последовательности. В зависимости от количества и надежности ис- ходной информации производят подсчет запасов по каждому блоку по категории С2 или же оценку прогнозных ресурсов по категории Р,. Именно структурно-прогнозные карты рудных полей позволяют по- дойти с количественной мерой к составлению геологического задания коллективного подряда на разведку месторождения. Этот вывод основы- вается на том, что с помощью структурно-прогнозной карты можно оце- нить количественно: 1) степень достоверности определения простран- ственного положения отдельных структурных элементов, в первую оче- редь, рудоконтролирующих (глубина залегания соответствующей по- верхности, положение осей складок, зон разломов и др.); 2) площадь пер- спективных блоков, подлежащих проверке; 3) количество и качество ожидаемых запасов полезных ископаемых и прогнозных ресурсов. И, на- конец, одно из главных преимуществ этой карты—возможность доста- точно точного определения объемов геологоразведочных работ, необхо- димых для объективной проверки сделанных прогнозов. Прежде чем перейти к характеристике следующего этапа гео- логоразведочного процесса, который является ключевым для дальней- шей судьбы выявленного месторождения, остановимся с одной стороны на проблеме ответственности авторов прогнозных построений и с дру- гой—на стимулировании их работы. Главное при этом—разработка критериев оценки качества выполненного прогноза. Коллективный подряд на составление структурно-прогнозной карты для геологического обоснования работ на каждой из стадий единого геологоразведочного процесса (поисковая оценка, предварительная и де- тальная разведка, доразведка) выдается группе исполнителей НИИ, вуза, НПГО, ПГО, тематической и геологоразведочной экспедиции (партии) с указанием назначения, сроков и общей стоимости работ. Последняя мо- жет варьировать в широких пределах: от нескольких тысяч рублей до ста тысяч рублей и более. В смете особой строкой должна выделяться сумма, ассигнуемая на премирование исполнителей. В случае положительной оценки проделанной работы со стороны заказчика (НТС ПГО, экспеди- ции) определенная часть этой суммы начисляется исполнителям сразу же, а остаток резервируется и выплачивается авторам структурно- прогнозной карты только после получения результатов практической проверки выданных рекомендаций. Количественной оценке подвергают- ся три исходные позиции прогноза: 1) степень достоверность геолого- структурных построений (глубина залегания рудоносного горизонта, морфология рудолокализующей поверхности, положение разломов, ин- 130
трузивных тел и др.); 2) обоснованность и точность подсчета запасов ка- тегории С, и прогнозных ресурсов категории Р, (по количеству и качеству руд); 3) соответствие объемов первоначально намечавшихся геологораз- ведочных работ фактическому, необходимому для полной проверки сде- ланных прогнозов (без учета дополнительных затрат, возникших в ходе реализации исходного прогноза). В случае положительных результатов геологоразведочных работ авто- рам структурно-прогнозной карты выплачивают ранее зарезервирован- ную часть премии полностью или частично (в зависимости от степени подтверждения прогнозов). При особо ценных результатах, позволяю- щих определить промышленную значимость разведуемого объекта и обосновать необходимость организации на нем работ следующей ста- дии геологоразведочного процесса или непосредственно промышленного освоения, авторы прогноза поощряются морально: представляются в вы- шестоящую организацию для награждения отраслевыми, республикан- скими или правительственными знаками отличия. Соответствующий пункт о шкале морального поощрения должен четко отражаться и в кол- лективном подряде. Это не исключает возможности материального и мо- рального поощрения авторов наиболее результативных прогнозов и по общим итогам геологоразведочных работ на объекте в соответствии с су- ществующими положениями после утверждения его запасов в ГКЗ СССР. Однако вознаграждение за участие в открытии и разведке место- рождения, выплачиваемое после утверждения запасов в ГКЗ СССР, не всегда достигает своей стимулирующей цели, поскольку с момента обна- ружения перспективного рудопроявления до его оформления в промы- шленно значащий объект иногда проходят десятилетия. Между тем, опе- ративное стимулирование работников геологоразведочной службы за научно обоснованное прогнозирование, обнаружение, своевременную и объективную оценку, успешную разведку и передачу для промышлен- ного освоения месторождений полезных ископаемых играет большую мобилизующую роль. Такая система «неотвратимого поощрения» долж- на быть научно и экономически обоснована, разработана и внедрена в практику поисково-разведочных работ. Особенно актуальна необходи- мость оперативного поощрения первооткрывателей проявлений полез- ных ископаемых (даже малозначащих, на первый взгляд, рудных выхо- дов), выявляющих их в ходе геологосъемочных и поисковых работ, а так- же лиц, осуществивших переоценку ранее зафиксированных рудопроявле- ний и месторождений или обосновавших новый научный подход к их пер- спективной оценке. Это важно с двух позиций: во-первых, фонд легко от- крываемых месторождений неизменно сокращается и поэтому прогноз- но-индикаторная цена каждого вновь выявленного рудопроявления с те- чением времени закономерно возрастает, и, во-вторых, в такой же, но обратной прогрессии увеличивается фонд зарегистрированных в отчетах и частично вошедших в общесоюзный кадастр аномалий, рудопроявле- ний и месторождений, ранее или недоизученных или по той или иной при- чине забракованных,— их ревизия все более актуальна, однако переоцен- ку таких объектов можно осуществить только на принципиально новой 131
научной основе, используя весь арсенал современной теории рудообразо- вания и накопленный методический опыт. Проведение поисково-оценочных работ на признанном перспективным объекте осуществляют на основе данных структурно-прогнозной карты. Последовательно проверяют геологически и структурно однородные блоки, выделенные на этой карте, начиная с наиболее перспективных. Ме- тодика этих работ проиллюстрирована примерами из многолетнего опы- та прогнозирования, поисков, разведки и промышленного освоения скрытых рудных залежей, выявлявшихся на ртутно-сурьмяно-флюо- ритовом месторождении Хайдаркан в Южной Киргизии (рис. 42). В обобщенном виде ход последовательного (по этапам и стадиям) про- гнозирования, проверки перспективных структур и разведки выявлен- ных при этом рудных участков можно показать на схематических планах и разрезах. Проблема непрерывного прогнозирования скрытого оруденения особенно актуальна для наиболее крупных и сложных в геолого- структурном отношении рудных полей, разведочные работы на которых обычно осуществляются в течение многих десятилетий, вплоть до полно- го погашения разведанных запасов и даже после окончания эксплуата- ционных работ. Объясняется это наличием в пределах таких рудных по- лей большого фонда скрытых рудных залежей как на флангах, так и на глубоких горизонтах. Именно к таким объектам и относится месторож- дение Хайдаркан. С 1926 по 1943 г. на нем изучались и разведывались, а затем и отрабатывались лишь те участки, рудные залежи которых име- ли выходы на дневную поверхность (Главное поле, Медная гора, Кара- Арча). Однако в дальнейшем сырьевая база действующего предприятия расширялась, в основном, только за счет выявления «полускрытых» (под небольшими выходами рудоносных горизонтов, игравших роль поиско- во-прогнозных макроиндикаторов — Кара-Лрча (Западная), Плавиковая гора (Северная), Восточная Вершина и полностью скрытых («слепых») рудных залежей (Южное, Юго-Западное и Северо-Восточное поля, Пла- виковая гора (Южная), месторождение Новое, участок Ишметау и др.) — всего, начиная с 1943 г., т. е. с момента обнаружения Южного поля, пер- вой полностью скрытой на глубине рудной залежи, в пределах Хайдар- канского рудного поля было выявлено более десяти самостоятельных ру- доносных структур закрытого типа с запасами, превосходящими исход- ные, которые заключались в обнажавшихся на поверхности рудных зале- жах. Примерно таким же был результат прогнозирования и поисков скрытых рудоносных структур и на Никитовском ртутнорудном поле в Донбассе, где, начиная с 1950 г. открыто около десяти новых рудных участков и месторождений, в том числе и полностью скрытых на глубине от 300 до 600 м. Геолого-структурные карты, составленные в 1957—1959 гг. для отдель- ных участков Ваныпаньского ртутнорудного поля Ли Юньсанем, Фэн Чидэ и другими, позволили выявить основные закономерности локализа- ции стратиформноподобных рудных залежей, контролирующихся струк- турами внутриформационного расслоения, и учесть эти данные при окон- 132
1 2 3 4 Рис. 42. Обобщенный разрез через типичную рудолокализующую антиклиналь стратиформного месторождения хайдарканского типа, характеризующий элемен- ты структуры и индикаторы скрытого оруденения, используемые при прогнозиро- вании: / рудовмещающая толща; 2—рудоподводящий разлом; 3 основная рудолокализующая залежь межформационных джаспериодов; 4—ореолы гипогенного рассеяния, микро (I) и ма- кроиндикаторы (II) скрытого оруденения; цифры в кружках - поверхности, используемые при прогнозировании скрытого оруденения; 1 — маркирующая, 2, 3 -основная и вспомогатель- ная рудоконтролирующие, 4—рудоподводящая туривании подсчетных блоков. Последующее сопоставление с результа- тами их отработки, выполненное Чжан Ченьтином, подтвердило высо- кую достоверность сделанных прогнозов. На основе структурно-прогнозной карты и объяснительной записки к ней, в которой обоснован необходимый объем геологоразведочных ра- бот (иногда в нескольких вариантах в зависимости от результатов пер- вых выработок), предназначающихся для решения задач, установленных Для данной стадии геологоразведочных работ, коллективный подряд вы- дается непосредственно производственной организации: бригаде, участ- ку, отряду, партии, экспедиции. В соответствующем документе указы- вают основные контрольные цифры — общий объем работ в денежном и физическом выражениях, число поисково-структурных (заверенных) и разведочных выработок и места их расположения, планируемый при- рост запасов (по категориям) и прогнозных ресурсов (по категории Р,), требования к качеству работ (процент выхода керна и др.), условия мате- риального стимулирования. Коллектив организации, получившей под- ряд, будет заинтересован в максимальном повышении производительно- сти труда, так как именно от этого показателя будет зависеть, в первую очередь, ускорение разведки и получение конечного результата, а следо- вательно, и размер отчислений на материальное' и другое стимулирова- ние участников коллективного подряда. Повышение эффективности ге- ологоразведочных работ достигается за счет двух главных факторов: 133
1) роста производительности труда (скорости бурения скважин и др.) и 2) более рационального размещения разведочных выработок в результате корректировки мест их заложения и общего числа в ходе реализации про- гнозов (с учетом авторского контроля со стороны составителей структур- но-прогнозной карты). Авторский надзор—одно из обязательных условий, обеспечивающих успех реализации прогнозов. Он заключается в оперативном учете и ана- лизе данных, получаемых в результате проходки каждой очередной структурно-поисковой и разведочной выработки. Для этого у заказчика и автора структурно-прогнозной карты должно быть по два экземпляра указанной карты: контрольный и рабочий. Контрольный экземпляр, обычно исполненный цветной тушью на ватмане, иногда с цветными каль- ками-накладками, вывешивается на стене камерального помещения, рабочий располагается на столе («под руками»). Фактическую, наиболее Рис. 43. Фрагмент первого варианта структурно-прогнозной карты стратифбрмно- го месторождения (см. рис. 42), отображающей морфологию рудоэкранирующей поверхности (а), и поперечный геолого-структурный разрез через центральную ча- сть перспективной структуры (6): 1 изогипсы кровли основной рудовмещающей толщи (известняков); 2- направления «ны- ряния» шарниров антиклинальных (а) и синклинальных (б) складок; цифры в кружках - «ключевые» для прогнозирования геолого-шруктурные элементы (разломы, линии перегиба рудолокализующей поверхности и др.); остальные усл. обозначения см. на рис. 42 134
Рис. 44. Проверка степени достоверности первого варианта геолого-структурных построений (на примере разреза, показанного на рис. 43): 1 — поисково-структурные буровые скважины (в верхней части разреза выделены наносы); 2— отклонения фактических глубин от прогнозных: со знаком «-» (а) и « + » (б) достоверную основу наносят на нее черной тушью, а все прогнозные по- строения, включая намеченные значки точек заложения планируемых вы- работок, дают в карандашном исполнении. После проходки очередной выработки основные геолого-структурные элементы карты уточняют и наносят или тушью (в достоверной их части), или карандашом (прогноз); вносят коррективы и в места заложения последующих выработок. По- сле завершения работ контрольный и рабочий экземпляры карты, как и соответствующие разрезы, сопоставляют и определяют степень досто- верности сделанного прогноза в количественном выражении. В случае большого числа факторов, на основании суммарного влияния кото- рых определяют перспективность геологически однородных блоков (их может быть до 150—200), исходные данные закладывают в память ЭВМ, а затем последовательно, по мере накопления новых данных, осуществ- ляют корреляционный анализ с целью выделения наиболее значащих (информативных) факторов и их ранжирования. Окончательный анализ степени достоверности прогноза также выполняют с помощью ЭВМ. В принципе прогнозирование—процесс прерывисто-непрерывный: структурно-прогнозная карта является итогом каждой стадии геологора- зведочных работ, но от стадии к стадии, как и в ходе реализации прогно- зов на каждой из стадий, ее необходимо непрерывно уточнять. Наиболее общая последовательность прогнозирования показана на схемах (рис. 43—-47), которые включают: составление структурно-прогнозной карты перед началом поисково-оценочных работ для района выявленного, но еЩе не изученного объекта -> проведение поисково-оценочных работ на ВЬ1Деленных с помощью карты участках -» уточнение ранее составленной карты по новым данным и выдача на этой основе коллективного подряда 135
Рис. 45. Фрагмент прогнозной карты для обоснования геологического задания за- каз-наряда на поисковую оценку объекта, изображенного на рис. 42 44 (а план, б разрез): 1 рудная (а) и безрудная (б) части благоприятного горизонта; 2 рудный штокверк в под- стилающих известняках; 3 линии проектных разрезов; 4 проектные скважины и их номе- ра: а- первой (1 31 б второй’(4 6), е третьей (7 9) очередей (всего- 9); S2 площади блоков, т проектируемый метраж буровых скважин, С2- -запасы категории С>. р{ прогнозные ресурсы категории Р\ по блокам; остальные уст. обозначения см. на рис. 42— 44
а Б В Рис. 46. Фрагмент прогнозной карты для заказ-наряда на предварительную раз- ведку объекта, изображенного на рис. 42— 45 (а — план, б -разрез): 2—скважины: 1 — пройденные на первом этапе оценки объекта (2—9), 2—проектируемые на стадии предварительной разведки первая (10—14) и вторая (20—32) очереди. Условные обозначения также см. на рис. 42—45 на предварительную разведку объекта -»новое уточнение карты... экс- плуатационная разведка -»составление структурно-прогнозной карты руд- ного поля и выдача коллективного подряда на его доразведку в одной ча- сти и поисково-оценочных работ на остальной площади -» выявление но- вой скрытой рудоносной структуры -> очередное уточнение (вернее, со- ставление нового варианта) структурно-прогнозной карты как основы для 137
Заказ-наряд Проект: S^... м2 ФактическийVz= • • • м2 S^—• • • м2 S3 =‘» • . м2 S3 — • • • м2 М2 м2 Ске>....................36.................... Ассигнования............млн руб................млн руб Производительность.......станко/мес..............станко/мес Экономия.................тыс.руб.................тыс. руб Эффективность геолого- разведочных работ .... т/руб.....................т/руб Рис. 47. Фрагмент прогнозной карты для заказ-наряда на детальную разведку объ- екта, изображенного на рис. 42-46 (план). Усл. обозначения см. на рис. 42—45 выдачи коллективного подряда на предварительную разведку выявлен- ной структуры, далее цикл прогнозирования начинается заново (рис. 48). Методика организации геологоразведочных работ в условиях коллек- тивного подряда находится на стадии становления. Опираясь на накоп- ленный опыт, можно лишь отмстить, что, например применительно к стратиформным месторождениям цветных, редких и благородных ме- таллов, контролирующимся структурами экранирования и внутрифор- мационного расслоения, для реализации прогнозов на поисково- оценочной стадии обычно требуется разбурить один поперечный про- филь из 3—5 скв.; в случае положительных результатов предварительная разведка выявленной рудоносной структуры требует бурения уже 10—20 138
рис. 48. Схема последовательной выда- чи геологических заданий - основы за- каз-нарядов при коллективном подряде на прогнозирование, поиски, разведку, опенку, освоение и доразведку объекта, изображенного на рис. 42 47 скв. (2—3 поперечных и 1 продольного профиля); при переходе к деталь- ной разведке должно быть запланировано разбуривание всей перспектив- ной структуры по сети, принятой для данного типа месторождений (до 30—50 скв.). Выдача раздельных коллективных подрядов на составление структур- но-прогнозной карты как основы проекта разведки оцениваемого объек- та и на практическую реализацию прогнозов (проекта геологоразведоч- ных работ на изучаемом объекте) должна быть стимулом для резкого по- вышения эффективности и качества работ. Отметим еще раз необходи- мость очень четкого разделения труда: геолог отвечает за точность прогно- за и качество работ, инженерно-технический персонал — за их организа- цию на должном уровне и повышение производительности (с сохране- нием качества), административное руководство—за правильность Управленческих решений, планирование, финансирование и снабжение, а весь коллектив геологоразведчиков в целом—за конечный результат (Оцененное и разведанное месторождение), но с учетом вклада в общее Цело каждого исполнителя. Порядок оценки труда и формы стимулиро- вания инженерно-технического и рабочего персонала геологоразведоч- ной организации должны быть отработаны в процессе специальных эко- номических экспериментов. 139
На стадии поисковой оценки выявленного объекта конечной целью является обоснование возможности передачи его под предварительную разведку (или, наоборот, составление обоснованного заключения о бес- перспективности, по крайней мере в данных условиях и при существую- щем состоянии техники и технологии добычных работ, изучаемого ме- сторождения). Для этого параллельно с отчетом о проведенных геолого- разведочных работах готовят материалы для технико-экономического заключения о промышленной ценности изучаемого месторождения и продолжении на нем разведочных работ. Одновременно на базе деталь- ного анализа полученных результатов производят всестороннее их сопо- ставление с ранее сделанными прогнозами, положенными в основу про- екта поисково-оценочных работ: определяют степень сходимости элемен- тов структурно-прогнозной и фактически получившейся карты (особенно по глубине залегания рудолокализующей поверхности и морфологии ру- доносных структур), расхождения в цифрах прогнозировавшихся запасов (ресурсов) и подсчитанных (с учетом качества руд), степень обоснованно- сти планировавшихся объемов геологоразведочных работ и мест заложе- ния отдельных выработок. В зависимости от результатов такого сопо- ставления принимают решение о размерах дополнительного вознаграж- дения (из ранее зарезервированной части фонда) авторов структурно- прогнозной карты. В случае высокой степени сходимости с авторским коллективом пролонгируется договор на продолжение тематических ис- следований (в рамках подготовки геологического задания на предвари- тельную разведку месторождения на базе подлежащей уточнению струк- турно-прогнозной карты). При неудовлетворительных результатах сопо- ставления авторам прогноза не только не выплачивается зарезервирован- ная ранее часть премии, но с ними могут быть прекращены деловые отно- шения как с недостаточно ответственными партнерами. В этом случае ра- ционально привлекать новых специалистов на конкурсной основе. Обоснование геологического задания иа проведение предварительной разведки месторождения, признанного перспективным на поисково- оценочной стадии, как отмечалось, осуществляют в рамках прямого про- должения начатых исследований по углубленному изучению как общих условий, так и частных особенностей рудолокализации применительно к конкретному объекту. Однако в данном случае речь идет не просто о ге- олого-экономической, а скорее о промышленной оценке выявленного объекта. Ведь в новых условиях государственного планирования стадия предварительной разведки, по существу, один из конечных этапов пои- сково-разведочного процесса: после нее предстоит осуществить только выбор месторождений для детальной разведки, причем лишь тех объек- тов, промышленное освоение которых намечается в течение ближайшего десятилетия, остальные предварительно разведанные месторождения за- числяются в разряд резервных. Поэтому во избежание омертвления и за- мораживания средств предварительную разведку месторождений необ- ходимо вести максимально продуманно и с предельно возможной глуби- ной предварительной научно-методической проработки накопленного ге- ологического материала. Отсюда вытекают повышенные требования 140
к обоснованию геологического задания на предварительную разведку. Это обоснование, как и на предыдущем этапе, проводят путем дальней- шего пополнения нагрузки и совершенствования детальной структурно- прогнозной карты. Заказ-наряд на составление структурно-прогнозной карты объекта, рекомендуемого под предварительную разведку, как и разработку геоло- гического задания и сам проект, рационально оформлять на конкурсной основе. За рубежом такой опыт имеется. В ряде капиталистических и раз- вивающихся стран право на разведку отдельных месторождений оспари- ваю! фирмы, специализирующиеся на проведении геологоразведочных работ: в конкурсе побеждает фирма, предложившая наиболее выгодные условия. По данным Чжан Вэньцюня, Чжан Фулиня и других, конкурсная система на проектирование и проведение геологоразведочных работ в по- следние годы внедряется в КНР. В связи с успешными результатами экономического эксперимента по ускоренной разведке угольного месторождения Хулафын было принято решение о переводе на коллективный подряд всех новых объектов, раз- ведка которых должна была начаться в 1986 - 1987 гг. (более 240). Кроме разведки месторождений эта система распространяется и на другие рабо- ты: изучение специфических видов минерального сырья, аэровысотные и другие виды работ. Накопленный опыт используется и геологически- ми службами добывающих министерств и ведомств. Каждое министер- ство в соответствии со спецификой разрабатывает свою схему проведе- ния экономической реформы в области геологоразведочных работ. Хоздоговорные работы можно осуществлять геологоразведочными организациями по двум схемам. Может быть «прямой товарный обмен» между геологической экспедицией и горнодобывающим (или другим) предприятием, по заказу которого проводят те или иные работы. Это своего рода свободный «геологический рынок» на выполнение гидрогео- логических (водоснабжение), инженерно-геологических и других работ; оплату за их выполнение производят непосредственно экспедициям. Вто- ра схема предусматривает посредническую роль государства, выступаю- щего в качестве промежуточного звена между геологической организа- цией и предпрятисм-заказчиком: предприятие платит государству, а госу- дарство— экспедиции. Конкретная форма таких платежей может быть различной—в виде налога, ставок погашения за разведанные запасы и ДР- Дискуссионным при этом остается вопрос о допустимых пределах прибыли геологоразведочных организаций. Китайские геологи подразделяют геологические работы по степени обоснованности экономических нормативов на их проведение на три группы: региональные исследования, геологоразведочные и поисковые. К первой группе относятся геологическая, геофизическая и геохимиче- ская съемки и связанные с ними геолого-тематические и региональные ис- следования. Здесь цель четко определена: выполнение полистной съемки в соответствии с существующими инструкциями. Такие работы сравни- тельно легко поддаются нормированию. С учетом накопленного опыта Районы их проведения относят к различным категориям по степени до- 141
ступности, сложности геологического строения и др. Вводя поправочные коэффициенты и опираясь на базовые условия, можно без особых затруд. нений установить экономические показатели. При этом одним из глав- ных оценочных показателей эффективности проведенных работ будут критерии качества. Во второй группе работ основу составляет проект разведки место- рождения. Именно на стадии проектирования определяют основные па- раметры, заложенные в основу коллективного подряда. Выдвигаются предложения о выделении проектирования в качестве самостоятельного объекта заказ-нарядной системы. При этом особое внимание должно быть уделено определению сроков разведки, предполагаемых объемов работ в физическом и денежном выражениях, ожидаемых результа- тов. Существенную помощь в установлении количественных показателей могут оказать детальные прогнозные геолого-структурные карты. Наи- более сложна для нормирования третья группа работ—поиски новых месторождений. Здесь очень трудно установить количественные параме- тры. Первый опыт нормирования поисковых работ получен в провин- циях Ляонин, Цзянси и Хэйлунцзян. Ассигнования на их проведение вы- деляют по предварительно рассчитанным укрупненным показателям, полный же расчет производят по конечным результатам — после завер- шения работ. По мнению китайских геологов, оценку эффективности поисково- разведочных работ можно осуществлять по ряду критериев. Первый та- кой критерий—статистически подсчитанные усредненные расходы на об- наружение в данных геологических условиях одного перспективного про- явления полезных ископаемых. При этом должен учитываться фактор ри- ска. Опыт поисковых работ в КНР свидетельствует, что результативной, оканчивающейся открытием промышленно интересного объекта, яв- ляется работа лишь одной из каждых трех поисковых партий. Второй критерий — использование поправочных коэффициентов, отражающих степень сложности поисков месторождений различных видов полезных ископаемых. Так, если степень трудности проведения поисков месторо- ждений железа принять за единицу, то для меди следует установить коэффициент 1,5; золота—2; угля—0,8; известняков—0,5 и т. д. Третий критерий — условия проведения поисковых работ. Для этого вводят по- правочные коэффициенты на климат, транспортную доступность и т. д. Суммируя эти коэффициенты, можно определить предварительную стои- мость планируемых поисковых работ, однако окончательный расчет должен определяться по конечным результатам. Очень актуальна проблема более активного участия научно- исследовательских организаций в совершенствовании экономических от- ношений в геологии. Главная задача научно-исследовательских органи- заций заключается в совершенствовании методики поисков месторожде- ний полезных ископаемых и разработке их научных основ применительно к различным генетическим и промышленным типам месторождений. На- мечается более широкое привлечение научно-исследовательских органи- заций отрасли к составлению и экспертизе проектов геологоразведочных 142
работ, так как именно в процессе таких работ наиболее успешно можно внедрять научно-методические разработки. Вопрос о выдаче научно- исследовательским организациям заказ-нарядов на составление проектов геологических (геологоразведочных) работ рассматривается на конкурс- нои основе. В связи с переходом геологической отрасли КНР на экономические взаимоотношения в рамках заказ-нарядной системы и коллективного подряда на проведение геологоразведочных работ резко возрастает роль ГКЗ. Это обусловлено повышением требований к точности и достоверно- сти подсчитываемых запасов как к конечному результату геологоразве- дочных работ, по которому определяется их эффективность и рассчиты- ваются размеры платежей и премиального фонда. Один из главных кри- териев оценки степени выполнения договорных обязательств — дата представления отчета с подсчетом запасов в ГКЗ. В связи с этим должны быть максимально ускорены и сроки рассмотрения поступивших в ГКЗ материалов, однако без ущерба для качества экспертизы. Обосновы- ваются также оптимальные пределы степени достоверности утверждае- мых запасов (для твердых полезных ископаемых по категории А— + 10%; В—+20%; С, — ±30%; С2— + 50%); при этом уточняются требования к отдельным категориям, и в первую очередь, к категории С2 (выделяются запасы этой категории, «подвешиваемые» к блокам запасов более высоких категорий, и запасы изолированных вновь выявленных объектов); разрабатываются специальные инструкции, регламентирую- щие требования к категорийности запасов как конечной продукции ге- ологоразведочной организации, выполняющей договорные работы по коллективному подряду. Реализацию коллективного подряда на предварительную разведку ме- сторождения осуществляют в точном соответствии с существующей ин- струкцией: с минимальными затратами средств необходимо получить объективную оценку изучаемого объекта. При этом с максимальной пол- нотой разведуются наиболее типичные («эталонные») участки место- рождения, по аналогии с которыми можно определить перспективы руд- ного поля в целом, выделить ведущие морфоструктурные типы рудных тел, установить вещественный состав руд и их технологические свойства, собрать материал для решения вопроса о возможной системе отработки выявленных рудных залежей, разработать проект временных подсчетных кондиций и др. Роль структурно-прогнозных карт в этой стадии геологоразведочного процесса двоякая: 1) оптимизация мест заложения разведочных вырабо- ток (каждая новая выработка должна задаваться с учетом данных преды- дущей, нашедших отражение на непрерывно уточняющейся прогнозной карте для достижения максимально возможной экономии объемов ге- ологоразведочных работ) и 2) геолого-структурное обоснование конту- Ров подсчетных блоков. Обе эти задачи решают при участии или автор- ском надзоре составителей прогнозной карты. В сложных случаях, а также на завершающем, особо ответственном этапе геологоразведочных работ, желательно проведение дополнитель- на
ной экспертной геолого-экономической оценки развсдуемого объекта с привлечением возможно более широкого круга специалистов разного профиля. Экспертное заключение, сделанное этой группой, с приложе- нием уточненного варианта структурно-прогнозной карты, докладыва- ется на НТС вышестоящей организации. После этого ТКЗ (ЦКЗ) прово- дит апробацию подсчета запасов и оценку прогнозных ресурсов предва- рительно разведанных участков месторождения. Все эти материалы дол- жны служить основой для составления технико-экономического доклада о возможности отнесения данного месторождения в число промышленно интересных объектов, на котором в случае необходимости можно поста- вить детальную разведку. Наиболее оптимальный и экономически вы- годный вариант—сохранение непрерывности геологоразведочного про- цесса, когда предварительно разведанные участки месторождения сразу же передаются под детальную разведку, а другие ранее выделенные пер- спективные участки рудного поля с оцененными прогнозными ресурсами столь же закономерно и последовательно вовлекаются в предваритель- ную разведку. Такой вариант почти неизбежен для особо крупных и бога- тых объектов, а для всех остальных более распространен случай, когда на них не находится своевременно заказчика со стороны горнодобывающих министерств, ведомств и предприятий, поэтому геологоразведочные ра- боты поневоле приходится консервировать, а сами объекты относить в резерв, а то и за баланс. Наиболее часто это наблюдается со средними и небольшими по масштабам объектами, характеризующимися невысо- кими содержаниями полезных компонентов, наличием сложных в техно- логическом отношении руд, удаленностью и слабо развитой инфраструк- турой района. В этих условиях особо весомо слово эксперта, обосновы- вающего геолого-экономическую оценку предварительно разведанного месторождения: в своем заключении он должен охватывать широкий круг вопросов, иногда, казалось бы, и далеких от решения данной про- блемы (например, конъюнктура мирового минерально-сырьевого рынка, отдельные тенденции развития научно-технического прогресса, в соот- ветствии с которыми можно прогнозировать рост или. наоборот, сокра- , щать потребности в том или ином виде продукции горнодобывающей промышленности и др.). Обоснование заказ-наряда на геологическое задание для коллективного подряда на детальную разведку месторождения производят по описанной схеме, однако в его основе заложены более жесткие требования промы- шленности о необходимости доведения разведанных запасов (как по ко- личеству, так и по качеству) до заранее обусловленного уровня, обеспечи- вающего возможность строительства на их базе рентабельного горнодо- бывающего предприятия. В детальную разведку передают только те из предварительно разведанных месторождений, в отношении которых I заинтересованы соответствующие горнодобывающие министерства и ве- домства (включают их в планы промышленного освоения в течение бли- жайших десяти лет). Как и на двух предыдущих стадиях (поисковая оценка и предварит слы-1 ная разведка), проект детальной разведки месторождения базируется на 144
полноценной структурно-прогнозной карте, однако расположение наме- чаемых к проходке разведочных выработок здесь строится с более пол- ным учетом способов возможной отработки месторождения: их сеть, на- пример, может сгущаться в периферических частях будущего карьера, а также вдоль границ раздела блоков, сложенных рудами различных ви- дов, сортов и т. д. Роль эксперта на стадии детальной разведки месторождения более скромная, чем на двух предыдущих, однако и здесь иногда приходится прибегать к его помощи для решения особо сложных и неожиданных во- просов. Это могут быть случаи резкого неподтверждения ранее подсчи- танных запасов, возникающего в результате более сложных, чем предпо- лагалось, условий рудолокализации; установление принципиально новых структурно-морфологических типов рудных тел; изменения с глубиной, на флангах и в иных геолого-с труктурных позициях вещественного соста- ва руд и появляющиеся в связи с этим технологические трудности и пр. На стадии детальной разведки, на которую обычно приходится от од- ной второй до четырех пятых всех затрат на общую разведку выявленно- го месторождения (не считая более ранних ассигнований на поисковой с тадии), к главным относятся геологоразведочные работы тяжелого ти- па — бурение, в основном, колонковое, и горные выработки (штольни и шахты с штреками, квершлагами, рассечками, ортами, восстающими). Основные затраты средств идут именно на эти виды работ, поэтому и по- высить экономическую эффективность геологоразведочных работ можно, в первую очередь, за счет роста производительности труда на проходке горных выработок и бурении скважин, более.рационального их соотношения и максимально оптимального размещения. Решение первой задачи почти полностью зависит от инженерно- технического персонала партии и экспедиции, а также ПГО, что же касае- тся двух других задач, то здесь вклад геологов - -как полевиков, так и членов экспертной группы - может быть весьма значительным. Во- первых, это обоснование предложений по максимально рациональному сокращению объемов горноразведочных выработок. Последние обычно планируются с целью: 1) уточнения геологических границ, морфологии рудных тел и деталей их внутреннего строения, а также особенностей рас- пределения типов и сортов руд (с помощью геологической документации и опробования, главным образом, бороздового); 2) заверки данных раз- ведочного бурения; 3) отбора технологических проб. Эти задачи практи- чески всегда можно решить с помощью разведочного бурения (кернового колонкового, бескернового шарошечного и др.), добиваясь высокого вы- хода керна, применяя, где это необходимо, бурение большим диаметром, Широко используя методы скважинной геофизики и просвечивания око- ло- и межскважинного пространства, фотографирования стенок скважи- Ны и пр. Этим достигается не только значительная экономия средств, но 11 большой выигрыш во времени, чем обусловливается общее ускорение Разведки месторождения. Во-вторых, это более рациональное по сравне- нию с первоначальным проектом размещение разведочных выработок, первую очередь, буровых скважин. Своевременно внося коррективы 145 481 —ш
в рабочую структурно-прогнозную карту разведываемого месторожде- ния. можно более эффективно размещать каждую задаваемую скважину, пользуясь для этого принципом прослеживания геолого-структурных границ, соответствующих, с одной стороны, линиям наибольшей измен- чивости рудных параметров (например, разбуривание зон разломов ко- роткими поперечными профилями со сближенными интервалами между скважинами), а с другой наименьшей (например, разведка осевых ча- стей антиклинальных складок, положение осей и шарниров которых можно прослеживать с помощью продольных профилей с увеличенными интервалами между отдельными скважинами). При составлении и экспертизе проектов детальной разведки место- рождений в ходе авторского надзора за их реализацией и при апробации и рассмотрении отчетов о результатах выполненных работ (с подсчетом запасов) неизбежно сталкиваются с широким кругом экономических про- блем, касающихся: 1) оптимальных размеров запасов, которые необхо- димо обеспечить в ходе детальной разведки; 2) желаемого качества руд в разведанных их запасах; 3) общей стоимости разведанных запасов в не- драх; 4) предельно допустимых размеров удельного веса затрат на раз- ведку месторождения, в том числе детальную, по отношению к стоимо- сти разведанных запасов в недрах, себестоимости добываемой руды и ко- нечной продукции горнодобывающего производства (концентрат, ме- талл, химические соединения и др.); 5) возможного потолка масштабов годовой добычи и общего срока функционирования горнодобывающего предприятия; 6) мероприятий по повышению экономической эффектив- ности будущих добычных работ (путем более полного и комплексного использования основных и попутных компонентов и др.) и др. Эти и другие задачи решают или методом прямого расчета или же, ориентируясь на общие тенденции развития соответствующих отраслей горнодобывающей промышленности (с учетом последних и, по возмо- жности, будущих достижений научно-технического прогресса), а также опираясь на данные ретроспективного анализа результатов геологора- зведочных и добычных работ (в разрезе отдельных регионов, в масшта- бах отрасли и страны в целом, в мире, в т. ч. в промышленно развитых странах) и используя накопленный опыт геолого-экономической оцен- ки месторождений различных генетических типов и источников различ- ных видов минерального сырья, в том числе нетрадиционного [4, 12, 27]. Большой статистический материал по этой проблеме обобщен в вы- шедшей в 1988 г. в Вашингтоне коллективной работе группы авторов, посвященной проблемам будущего развития минерально-сырьевой базы цветной металлургии мира. Особый интерес в этой работе представляют данные ретроспективного (за последние 40—50 лет) анализа результатов поисково-разведочных и эксплуатационных работ, выполненных в Кана- де, США и Австралии — странах, характеризующихся сходными текто- но-металлогеническими особенностями (сочетание древних платформ и молодых складчатых областей) и большим резервом выявленных и длительное время разрабатывающихся месторождений цветных, ред- ких и благородных металлов, в том числе крупных. 146
Дискуссионным является вопрос о стоимости разведанного место- рождения [14]. Различные авторы определяют ее по-разному; при этом высказываются мнения о том, что запасы полезных ископаемых в недрах как «бесплатный дар природы» вообще стоимости не имеет. Иногда го- ворится о потенциальной стоимости запасов, но с учетом затрат, про- изведенных на их выявление и разведку. При этом цену запасов нередко увязывают с фактором времени: с учетом дисконтирования прибыли, ожидаемой от промышленного освоения разведанного месторождения, она по мере отодвигания срока начала эксплуатации будет закономерно падать, доходя в перспективе до нуля. Однако Е. А. Козловский и другие исследователи показали, что отсчет дисконта надо начинать не с момен- та окончания разведки месторождения, а с даты выбора объекта (из числа нескольких уже разведанных месторождений) для проектирования и промышленного освоения [17]. Во многих работах стоимость разведан- ных запасов определяют по цене конечной продукции. Это также непра- вомерно, так как такой подход ориентируется на технологию «вчерашне- го дня», что не стимулирует внедрение в горное производство достиже- ний научно-технического прогресса и не способствует использованию ресурсосберегающих технологий. По мнению автора данной работы, при оценке стоимости разведанного месторождения (вернее, его запасов в недрах) наиболее объективным и простым для использования показателем будет действующая на мо- мент оценки оптовая цена на все заключенные в нем полезные ископае- мые как основные, так и попутные (в том числе в породах вскрыши): на одну тонну основного металла (меди, свинца, цинка и др.), на одну тонну, килограмм, грамм попутных компонентов — благородных и редких ме- таллов и рассеянных элементов (золото, серебро, кадмий, селен и др.), на одну тонну или один кубометр полезных ископаемых из пород вскрыши (известняка, кварцитовой щебенки и др.), на одну тонну промпродукта (попутная сера, золотосодержащий кварц для медеплавильного про- изводства и др.). При подсчете запасов в этом случае следует особо выде- лять долю попутных компонентов, которая может быть извлечена при существующей технологии добычи и переработки основного полезного ископаемого. Например, определить ту часть учтенных запасов рассеян- ных элементов, которая заключена непосредственно в рудных минералах и при обогащении попадает в концентрат. Однако задача геолога-— показать в отчете содержания всей гаммы основных и попутных компо- нентов и определить абсолютные запасы каждого из них. А дальше тех- нологи и экономисты должны обосновать, какие из выявленных компо- нентов и какую их часть на данный момент можно экономически выгод- но извлечь [49, 50]. Для удобства и методического единообразия стоимость разведанных запасов в недрах основных и попутных компонентов должна опреде- ляться по сумме всех категорий—от А до С2. Некоторые авторы предла- гают вводить поправочные коэффициенты на степень относительной на- дежности отдельных категорий. К сожалению, до сих пор нет регламен- 1иРованных количественных значений степени достоверности запасов 147
различных категорий, поэтому на данном этапе следует идти по наиболее простому пути—без усложнения оценочной задачи введением недоста- точно научно и методически обоснованных переводных коэффициентов. Тем более, что степень достоверности запасов категории С2 досточно вы- сока. Что же касается прогнозных ресурсов (даже наиболее достоверной категории Р,), то от их учета при геолого-экономической оценке детально разведанного месторождения, намеченного к промышленному освоению, лучше воздержаться. Это основа планирования поисково-разведочных работ, но никак не добычных. При оценке стоимости запасов (в недрах) разведанного месторожде- ния за основу берут содержание ведущего компонента, а остальные как главные (например, цинк в свинцово-цинковых рудах), так и попутные компоненты пересчитываются по существующим пенам на условные со- держания, которые затем суммируются с основным. При этом стои- мость попутных компонентов нередко может превышать, причем значи- тельно, стоимость основного металла. Так, по данным Г. Мартина и Л - С. Чжена среднее содержание цинка в рудах, добывавшихся в 1939 г. на пяти полиметаллических месторождениях Канады, составляло 4,58%, а с пересчетом на попутные компоненты— 15,88%, т. е. оказалось почти в 3,5 раза более высоким [49]. На 1989 г. в этой стране планировалась раз- работка уже 21 цинкового месторождения со средним содержанием цинка в рудах, равным 5,98% (с попутными— 13,22%). Из этих цифр следует, что за истекшие 50 лет содержание цинка в добывавшихся в Канаде рудах несколько выросло—с 4,58 до 5,98% при' одновременном снижении условного содержания металла —с 15,88 до 13,22%. Это — исключение: почти для всех остальных металлов тенденция иная - при падении содер- жаний основного рудного компонента закономерно повышается услов- ное (относительное) содержание этого же металла, что свидетельствует о все более полной и комплексной переработке руд с извлечением все бо- льших количеств попутных компонентов. В частности, по пяти предприя- тиям свинцовой промышленности Канады среднее содержание основно- го металла с 1949 по 1989 г. снизилось с 6,26 до 3,53%. а условного—с 15,2 до 10,02%, однако, несмотря на абсолютное уменьшение содержаний удельный вес попутных компонентов заметно возрастает: в 1949 г. услов- ное содержание было выше основного в 2,4 раза, а в 1989 г.— уже в 2,9 раза, т. е. комплексность использования руд поднимается и в этом случае [46 50]. Роль попутных компонентов высока в сульфидных никелевых рудах. В 1939 г. в Канаде эксплуатировались 6 никелевых месторождений, а в 1969 19; содержание никеля в добываемых рудах за это время снизи- лось с 1,61 до 1,27%. а условного с 2,4 до 1,61%. Особенно резкое паде- ние содержаний характерно для месторождений меди порфирового типа, отрабатываемых карьерным способом на массу. В результате совершен- ствования технологии добычных работ и применения мощной погрузоч- но-транспортной техники в эксплуатацию вовлекались блоки все более бедных руд. Это привело к снижению среднего содержания меди в медно- порфировых рудах с 1,38% в 1939 г. (1 месторождение) до 0,42% в 1989 г. 148
(11 месторождений); при этом снизилось и условное содержание- с 1,66 до 0,64%, однако комплексность использования руд повысилась с 1,2 до 1,5 раза. Для сравнения приведем данные и по традиционным медным ру- дам: в 1939 г. на 8 месторождениях добывались руды со средним содер- жанием 1,72% (условное 3,71%), в 1989 г. на 25 объектах планировалось извлекать руды с несколько более высоким содержанием — 2,3% (услов- ное 4,51%). В молибден-порфировых рудах снижение среднего содержа- ния еще более резкое, чем в медно-порфировых: в 1969 г. 0,122% (3 место- рождения), в 1989 г.- -0,065% (4 объекта). Руды этого типа почти мономе- тальные: условное содержание молибдена составило соответственно 0,122 и 0,071%. Заметное падение средних содержаний в добываемых рудах характер- но также для золоторудных и собственно серебряных месторождений. В 1939 г. на 154 золоторудных месторождениях Канады добывались руды со средним содержанием золота 7,81 г/т, а в 1979 г. на 30 объектах -5,86 г/т. На собственно серебряных месторождениях содержание металла в добываемой руде снизилось с 1342 (1939 г., 3 объекта) до 650 г Л (1960 г., 10 рудников). Попутно извлекалось серебро в 1949 г. на 3 рудниках (92 г/т, условное 403 г/т), а в 1969 г.— на 6 (107 г/т, условное 388 г/т). Основываясь на приведенных соотношениях средних содержаний ос- новного и попутных компонентов (по условному содержанию), канадские геологи подсчитали, что общая стоимость запасов в недрах, разведанных на территории этой страны с 1946 по 1983 г., оценивается в 743 млрд дол. (в сопоставимых, с учетом инфляции, ценах). Из 900 месторождений, выявленных в Канаде в 1946—1982 гг., на по- следние 5 лет приходится почти 140 объектов (при среднегодовой резуль- тативности поисковых работ 24 объекта). Наибольшая результативность достигнута в 16 основных рудных районах. Так, в пров. Британская Ко- лумбия в 1960— 1971 гг. выявлено 51 месторождение медных, медно- молибденовых и молибденовых руд штокверкового (порфирового) типа с суммарной стоимостью разведанных запасов в недрах, достигающей 165 млрд дол. В 65 млрд дол. оценивают запасы 14 месторождений суль- фидного никеля, разведанных в 1950 г. в пров. Манитоба. Вдвое больше общая стоимость запасов в недрах урана, заключенных в 13 месторожде- ниях, выявленных преимущественно в 1950-х и в 1970-х годах в районе Эллиот-Лейк, шт. Онтарио и еще 20 месторождений, открытых в бассей- не Атабаска, пров. Саскачеван. Всего на долю указанных 16 рудных райо- нов, включающих 225 месторождений меди, молибдена, свинца, цинка, золота и серебра, а также никеля, урана и других металлов, приходится почти 80% стоимости разведанных в 1946 -1982 гг. в недрах Канады за- пасов рудных полезных ископаемых (570 млрд дол. из 743). Львиная доля выявленных запасов приходится на месторождения ведущих геолого- промышленных типов, представленных крупными и особо крупными объектами, большое промышленное значение которых доказано именно в ходе геологоразведочных работ последних десятилетий. По меди и мо- либдену это будут месторождения. порфирового типа: урану, свинцу и цинку, отчасти золоту стратиформногб; серебру — штокверкового 149
и др. Выявлены и принципиально новые источники дефицитных видов минерального сырья — лития, а также тантала, ниобия, бериллия и др. Интересен показатель «частотности» обнаружения месторождений поле- зных ископаемых. Так, по золоту это будет непрерывная восходящая кри- вая, фиксирующая выявление в 1940-х годах всего лишь нескольких ме- сторождений с суммарными запасами этого металла в первые десятки тонн, а на начало 1980-х годов отражающая уже многократно возросшую эффективность поисковых работ (открыты десятки месторождений, в том числе уникальное Хемло с запасами золота более 600 т). Наряду с этим по ряду других полезных ископаемых «частотность» обнаружения новых рудных объектов неизмеримо меньше. Так, в Канаде за 40 лет от- крыто практически лишь три месторождения ниобия, а по литию и сурь- ме установлено только по одному новому объекту промышленных мас- штабов. Весьма интересны также результаты поисково-разведочных работ на рудные полезные ископаемые, проведенных в США. Их итоги за 42 года (с 1940 по 1982 г.) были обобщены А. Роусом и Р. Эггертом [49]. Всего за этот период выявлено, разведано и передано для промышленного освое- ния 120 крупных месторождений (с разведанными по каждому из них за- пасами в недрах, оцениваемыми не ниже 0,1 млрд дол. в ценах 1981 г.), в том числе медных—35; золоторудных (начали выявляться то- лько с 1970-х годов, особенно интенсивно—с начала 1980-х годов в связи с резким ростом цен на золото)— 17; цинковых—12; молибденовых — 9; свинцовых — 7; свинцово-цинково-серебряных, медно-никелевых, медно- молибденовых, медно-цинковых и золото-серебряных—по 4; серебря- ных— 3; свинцово-цинковых и медно-кобальтовых—по 2, вольфрамо- сурьмяно-золоторудных, медно-вольфрамовых, медно-серебряных, мед- но-золоторудных, вольфрамовых, ртутных и платино-палладиевых— по 1. Рекордным по стоимости разведанных запасов металла в недрах (33 млрд дол.) является открытое в 1958 г. медно-никелевое месторождение Дулуте в шт. Миннесота, ассоциирующее с габброидным массивом. Сум- марная стоимость более 10 млрд дол. характерна для молибденовых ме- сторождений Маунт-Толман в шт. Вашингтон (18 млрд дол.), Гендерсон (17 млрд дол.) и Маунт-Эммонс (12 млрд дол.) в шт. Колорадо, Куэста в шт. Нью-Мексико (12 млрд дол.), медно-молибденовое Твин-Батс в шт. Аризона (15 млрд дол.) и медное — Сан-Мануэль в шт. Аризона (10 млрд дол.). Среди полиметаллических месторождений к очень крупным отно- сится Ред-Дог в шт. Аляска (18 млрд дол.). Весьма высоко оценено место- рождение платины и платиноидов Стиллуотер в шт. Монтана (14 млрд дол.). Среди золоторудных объектов на первом месте по масштабам стоят месторождения нового карлинского типа (с дисперсным золотом в слабоизмененных карбонатно-терригенных породах), выявленные в по- следние годы в шт. Невада — собственно Карлин (2,1 млрд дол.), Голд- Кворри (4 млрд дол.), Алигейтер-Ридж (3 млрд дол.), Джеррит-Кэньон (1,7 млрд дол.) и др. Интересна динамика результативности (по стоимости в млрд дол. 150
разведанных запасов в недрах) поисково-разведочных работ на цветные, редкие и благородные металлы в США за указанный период: 1940 — 1944 гг. -12,3; 1945- 1949 гг. - 2,1; 1950 1954 гг.— 18,6; 1950- 1959 гг. 70,0; 1960—1964 гг. 61,3; 1965- 1969 гг. 31,26; 1970-1974 гг,—54,0; 1975—1979 гг.— 118,0; 1980 1982 гг.- 15,8; в общем на сумму 384 млрд дол. Отмечается прямая зависимость степени эффективности поисково- разведочных работ от объемов выделяемых ассигнований; всего за 1940—1988 гг. они составили 6,147 млрд дол., в том числе за 1955 1959 гг.— Ю8 млрд дол. (в ценах 1981 г); 1960 1964 гт. 156: 1965- 1969 гг. 226; 1970—1974 гг.—278; 1975- 1979 гг,- 290; 1980- 1983 гг.—263 млн дол. Тем не менее, четко намечается снижение эффективности поисковых работ при одновременном росте стоимости выявления и разведки каждо- го вновь открываемого объекта. Так, в 1955- 1959 гг. разведаны запасы металлов в недрах на общую сумму 183 млрд дол., из них в месторожде- ниях, переданных в эксплуатацию, 53 млрд дол. и в резервных— 130 млрд дол.; за 1960—1964 гг. эти цифры составили соответственно 134; 56 и 78 млрд дол.; 1965—1969 гг.—54; 26 и 28 млрд дол. В дальнейшем появ- ляются объекты «дальнего резерва», эксплуатация которых в ближайшие годы не намечается. В 1970—1974 гг. промышленностью осваивались разведанные запасы металлов на сумму 17 млрд дол., в ближнем резер- ве находились запасы на 81 млрд дол., дальнем— 19 млрд дол., в 1975— 1979 гт. соответственно 9; 81 и 41 млрд дол.; 1980—1983 гг.— 2,1; 12 и 6 млрд дол. Приведенные цифры достаточно наглядно иллюстрируют как общие масштабы минеральных богатств, заключенных в недрах земли (только по цветным и благородным металлам это многие сотни миллиардов дол- ларов для каждой из указанных стран), так и ориентировочную «стои- мость» отдельно взятого рудного объекта. В зависимости от вида поле- зного ископаемого и принадлежности к тому или иному геолого- промышленному типу, чем обусловливается количество разведанных за- пасов, предельно возможная стоимость месторождения может изме- няться в весьма широких пределах —от сотен тысяч и первых миллио- нов долларов до многих десятков миллиардов долларов. Возможные масштабы месторождения и потолок годовой добычи ру- ды и металла (металлов), а следовательно, и продолжительность жизни действующего предприятия,— еще один очень важный оценочный крите- рий, который следует иметь в виду при экспертизе детально разведуе- мого месторождения. Месторождения каждого вида полезных ископаемых можно ранжиро- вать по количеству разведанных запасов, с одной стороны, и по накоп- ленной (кумулятивной) добыче—с другой. Более объективен второй по- казатель, так как практически ни одно месторождение перед началом его эксплуатации не разведуется до конца: во-первых, это не всегда целесо- образно (надо ориентироваться на оптимальный срок амортизации пред- приятия), а, во-вторых, редко когда возможно, так как чаще всего мы имеем дело не с изолированным самостоятельным месторождением, а с системой разобщенных участков, входящих в состав иногда довольно 151
обширного рудного поля, разведочные работы на котором можно осу- ществлять не единым фронтом, а только последовательно (от участка к участку) -по мере накопления знаний о геологическом строении руд- ного поля и закономерностях размещения в нем промышленного оруде- нения. При ранжировании месторождений по масштабам обычно выделяют до семи их групп: 1) внемасштабные проявления рудной минерализации; 2) очень мелкие месторождения; 3) мелкие; 4) средние; 5) крупные; 6) очень крупные; 7) уникальные. Для каждого вида полезных ископае- мых существует свой, строго определенный верхний предел. Так, для ряда рассеянных элементов это будут десятки и первые сотни тонн, для железных руд- -сотни миллиардов тонн. По качеству руды делятся на убогие, очень бедные, бедные, рядовые, средние, богатые, очень богатые и уникальные (массивные или штуфные). По характеру распределения промышленного оруденения месторождения подразделяются на очень выдержанные выдержанные, с прерывистым, неравномерным и крайне неравномерным (дискретным) оруденением. Столь же многообразны ме- сторождения и по морфологии промышленных рудных тел, условиям их отработки и другим параметрам. И все это необходимо иметь в виду при определении ожидаемого потолка годовой добычи руды и металла (ме- таллов) для экспертируемого месторождения. Известны многочисленные примеры, когда месторождения одного и того же геолого-промышлен- ного типа, характеризующиеся специфическими условиями залега- ния рудных тел, различаются иногда по этому показателю на целый по- рядок. При рассмотрении вопроса о способах отработки экспертируемого объекта необходимо принимать во внимание и наметившуюся в послед- ние годы борьбу двух тенденций: с одной стороны, стремление к освое- нию крупных, хотя и бедных залежей, пригодных для выемки открытым способом (порфировые, штокверковые и другие месторождения подобно- го типа), а с другой -все шире практикующуюся отработку не- больших, в том числе и недавно не привлекавших особого внимания жи- льных и гнездовых месторождений, представленных относительно бога- тыми рудами или дефицитными видами полезных ископаемых. В резуль- тате расчетов, а также из опыта эксплуатационных работ было доказано, что при достаточно крупных масштабах экономически оправдана отра- бо ка залежей медно-порфировых руд с содержанием меди до 0.2 и даже 0,15%: молибден-порфировых до 0.03% металла; оловорудных шток- верков, содержащих всего лишь 0,1% олова; линейно-штокверково- вкрапленных зон с содержанием серебра до 40 г/т; согласных рудоносных залежей карлинского типа с содержанием золота до 1 г/т и т. д. Однако в связи с резким удорожанием энергоносителей тенденция ко все больше- му снижению содержаний указанных и других металлов в добываемой на массу руде затормозилась, и в последние годы все более широко практи- куется отработка сравнительно мелких месторождений с малым сроком амортизации рудников, работающих по вахтовому методу и с быстрой окупаемостью первоначальных затрат (месторождения золота, редких 152
металлов и др.). Проблеме «малых рудников» был посвяшен ряд предста- вительных международных симпозиумов и конференций. Г. Мартин и Л.-С. Чжен, обобщившие материалы по эксплуатации рудных месторождений Канады за период с 1939 по 1989 г. (1988—1989 гГ плановые показатели), подсчитали, что на начало 1939 г. в этой стране действовал 21 рудник по добыче цветных и редких металлов и 154 золо- торудных предприятия, на 1989 г.— соответственно 84 и 56 объектов. При этом в эксплуатацию последовательно вводился ряд вновь выявлен- ных и разведанных месторождений (например, в 1960—1970 гг. 57 пред- приятий цветной металлургии и 12 золоторудных) и одновременно за- крывалось или консервировалось определенное число полностью или ча- стично отработанных рудников (в указанное десятилетие соответственно 11 и 32). Всего в течение 1939—1989 гг. введено в эксплуатацию 209 пред- приятий цветной металлургии, включая 15 крупных медно- молибденовых комбинатов на базе порфировых руд, и закрыто 121 пред- приятие, в том числе один медно-порфировый объект. По золоту же, нао- борот, до 1979 г. планомерно сокращалось число эксплуатировавшихся объектов (с 154 до 30), а затем наблюдался некоторый его рост: с 30 до 56; всего же ввод составил 52, а консервация— 176 рудников. С 1979 по 1989 г. ситуация обратная: введено в эксплуатацию 42 месторождения, а за- консервировано и закрыто всего 16 рудников. Из этих цифр видна зависи- мость технико-экономических показателей действующих горнорудных предприятий от конъюнктуры на мировом минерально-сырьевом рынке: не все из закрытых рудников исчерпали разведанные запасы, многие из них были законсервированы по экономическим соображениям. В течение 40-летнего периода лишь 10 золоторудных предприятий из 154, введен- ных в эксплуатацию до 1939 г., выдержали конъюнктурные и прочие за- труднения и продолжали непрерывно функционировать все эти годы [49]. Динамика добычи руд в Канаде в 1939—1989 гг. характеризуется на графиках-диаграммах все более круто уходящей вверх кривой. Так, в 1939 г. добыто примерно 35 млн т руд цветных, редких и благородных металлов, в 1950 г.— около 50 млн т, а уровень 1989 г. минимально опре- деляется цифрой 180 млн т. Однако масштабы добычи золотых руд, а также руд цветных и редких металлов изменились в незначительной степени—рост объемов добычи произошел главным образом за счет ме- сторождений порфирового типа: на их долю приходится почти две трети общей (по руде) продукции горнорудной промышленности страны. Можно достаточно четко проследить некоторые общие тенденции развития горнодобывающих предприятий цветной металлургии Канады. Это, во-первых, закономерное снижение содержаний основных полезных компонентов в добываемых рудах и все более высокая степень комплекс- ности их переработки; во-вторых, появление новых промышленных ти- пов месторождений (порфировых для меди и молибдена и др.), причем Преимущественно крупных и новых источников отдельных металлов (значительное расширение масштабов добычи попутного серебра); в- тРетьих, несмотря на все отмеченные новые тенденции, стабильность Масштабов добычи в расчете на один эксплуатирующийся объект. 153
При оценке вновь выявление! о и разведуемого месторождения необ- ходимо все время ориентироваться на эталон—месторождение этого же вида полезного ископаемого, причем обязательно аналогичного геоло! о- промышленного типа, которое в конкретных геолого-экономических условиях изучаемого района представляло бы несомненно промышлен- ную ценность. Детальные технико-экономические расчеты, основываю- щиеся на имеющихся материалах, при этом нс всегда возможны. В этих случаях используют метод аналогии. Особенно ценны для такого сравне- ния данные, накопленные в ходе отработки эксплуатирующихся место- рождений как подобного, так и других типов. В этом отношении интерес- ны цифры, полученные в результате статистической обработки материа- лов добычных работ на основных рудных месторождениях Канады за по- следние 50 лет. Медная промышленность Канады базировалась первоначально на месторождениях традиционного типа — преимущественно жильных, от- личающихся при сравнительно небольших размерах достаточно высоким содержанием меди—1,72—2,3%, а с учетом попутных компонентов — 3,71—4,51%. С 1939 по 1989 г. число таких объектов, введенных в эксплуатацию, увеличилось с 8 до 25, а суммарная годовая добыча по основному компоненту возросла за этот же период с 113,7 до 392,7 тыс. т (в концентрате), с учетом попутных компонентов—с 245,2 до 771,7 тыс. т условной меди. Однако размеры среднегодовой добычи на эксплуати- ровавшихся объектах были постоянны: 14,2 тыс. т меди в 1939 г. и 15,9 тыс. т—в 1989 г. (план), а с учетом попутных компонентов— соответственно 30,7 и 30,9 тыс. т—цифры также практически идентич- ные. При сроке амортизации рудника, построенного на такого типа объ- екте, равном 10—15 годам, с учетом потерь в недрах кумулятивная добы- ча основного металла на среднем по масштабам медном месторождении традиционного типа должна составить ориентировочно 200—250 тыс. т, а в пересчете на условную медь (по стоимости извлекаемых попутных компонентов—сульфидной серы, золота и серебра, свинца, и цинка, редких и рассеянных элементов)—400—500 тыс. т. На эти цифры как оп- тимальные и следует ориентироваться при оценке новых месторождений меди традиционных типов. Если для традиционных геолого-промышленных типов медных ме- сторождений один из ведущих оценочных критериев—содержание по- лезного компонента (компонентов) в добываемых рудах, то для месторо- ждений сравнительно новых—нетрадиционных типов (медно-порфиро- вого и др.) главные факторы — их масштабност ь и возможность отработ- ки на массу. В Канаде к такого типа объектам в 1939 г. относилось лишь одно месторождение, а к 1989 г. в эксплуатацию было введено уже 11 ме- сторождений, отрабатывавшихся карьерным способом. Суммарная до- быча меди на них составила 466 тыс. т, т. е. в 1,3 раза больше, чем на 25 объектах традиционного типа (с учетом попутных компонентов — 711 тыс. т). Среднегодовая производительность по 11 объектам массовой от- работки определяется цифрой 42,4 тыс. т по основному металлу, а в пере- счете на содержание условной меди— 64,6 тыс. т. Обратим внимание еще 154
на один (в дополнение к фактору энергоемкости, о чем говорилось ранее) демаловажный фактор, не позволяющий сбрасывать со счета, как это прсд- лаг астся некоторыми исследователями, небольшие и средние по масшта- бам медные месторождения традиционного типа: это более высокая ком- пЛексность (многокомпонентность) слагающих их руд—суммарная изв- лекаемая ценность по 25 жильным месторождениям Канады в 1989 г. вы- ше. чем по И медно-порфировым: 771,7 тыс. т условной меди в первом случае и 711,0 тыс. т—во втором. Продолжительность функциони- рования крупных карьеров на месторождениях медно-порфировых руд обычно составляет не менее 25—30, а иногда и 40 лет. За этот период накопленная добыча меди (в концентрате) на таком месторождении с учетом потерь в недрах (в бортах и ниже дна карьера) и при обогащении составит нс менее 1—1,5 млн т, а по условному металлу—1,5—2 млн т и более. Таким образом, минимальная контрольная цифра, к которой следует стремиться при наращивании запасов меднорудного место- рождения порфирового типа, должна оцениваться в 1 млн т. Здесь, как и в предыдущем случае, возможны варианты: если новое месторождение идет на смену расположенному рядом дорабатываемому объекту, то ми- нимум разведанных запасов может быть снижен до 300—500 тыс. т, а в районах нового освоения промышленно интересным может оказаться лишь месторождение, запасы которого оцениваются в первые миллионы тонн. Еще более контрастные цифры получаются при сопоставлении мас- штабов добычи по канадским месторождениям молибдена традиционно- го и нетрадиционного типов. По месторождениям первого типа минимум добычи приходится на 1960 г. (0,433 тыс. т), максимум — на 1969 г. (1,459 тыс. т), по второму—соответственно на 1969 г. (15,3 тыс. т) и 1989 г. (17,3 тыс. т). Основным, а часто и единственным попутным компонентом на молибденовых месторождениях обычно является рений, поэтому общая извлекаемая ценность зависит от содержания главного рудного компо- нента— молибдена. Так, при отработке четырех традиционных молибде- новых месторождений Канады в 1969 г. добыча собственно молибдена составила 0,433 тыс. т, а в пересчете на условный металл опа возросла всего лишь до 0,454 тыс. т, по молибден-порфировым месторождениям картина почти такая же: 1,459 и 1,513 тыс. т. Среднегодовое производство металла в пересчете на одно горнодобывающее предприятие в 1960 г. и в 1969 г. было одинаковым — 0,4 тыс. т. По молибден-порфировым ме- сторождениям масштабы на целый порядок выше: в 1969 г. среднее по трем объектам составило 5,1 тыс. т, а в 1989 г. по четырем месторожде- ниям— 4,7 тыс. т (то же и с учетом попутных компонентов). Амортизационный срок горнодобывающих предприятий, постро- енных на базе молибденовых месторождений традиционных типов (жи- льных молибденитовых и полисульфидных, скарновых молибденовых, м°либден-вольфрамовых, молибден-полисульфидных и др.), как и в слу- Чае с медными, исчисляется обычно 10——15 годами, молибден- п°Рфировых (штокверковых) — 25—40 годами. Однако в мировой прак- тике есть и исключения. Так. крупное молибденовое месторождение Цзи- 155
ньдуичен в пров. Шэньси (КНР), представленное разведанным в 1950-х годах штокверком объемом 2000 х 600 х 600 м, имеет запасы, обеспечи- вающие функционирование действующего карьера в течение целого сто- летия. Еще более продолжительный период жизни прогнозируют для уникального по масштабам месторождения Клаймакс в США. Исходя из приведенных цифр, в качестве ориентиров при оценке разведуемых ме- сторождений молибдена можно взять объекты следующих масштабов: для традиционных типов (в первую очередь, небольшие и средние жиль- ные месторождения) около 5 тыс. т, для нетрадиционных (крупные и очень крупные порфировые и штокверковые месторождения)-, примерно на порядок выше: до 50 тыс. т запасов, разведанных до катего- рий С) + С2, с небольшим количеством запасов категории В. Несколько противоречивые данные получены для месторождений свинца и цинка, интенсивно разрабатывавшихся в Канаде в течение по- следних 50 лет. Минимум добычи цинка приходится на 1939 г. (5 эксплуа- тировавшихся месторождений, давших в сумме 301,2 т металла в концен- трате), максимум—на 1989 г. (21 объект, 1541,8 тыс. т). По свинцу мини- мум добычи был в 1949 г. (5 объектов, 173,7 тыс. т), максимум—в 1989 г. 15 объектов, давших 496,8 тыс. т, т. е. в 2,9 раза больше). Среднегодовая добыча на одно цинковое месторождение за 50 лет возросла на 22% —-q 60,2 до 73,4 тыс. т, а на свинцовое -почти в три раза больше—с 34,7 до 99,4 тыс. т. Для месторождений свинца и цинка особое значение приобре- тают проблемы комплексности добычи и переработки руд. Как отмеча- лось, среднее условное содержание цинка за указанный период измени- лось в пределах 13—16% (а собственно цинка 5—6%), свинца - 10—15% (по основному металлу—3,5—6,3%). Это означает, что в пересчете на оба главных металла среднегодовое их производство на один объект в 1989 г. будет не 73,4 и 99,4 тыс. т, а соответственно 162,3 (условный цинк) и 281,8 т (условный свинец). Такой рост среднегодовых объемов про- изводства свинца и цинка обусловливался вовлечением в эксплуатацию все более крупных месторождений новых геолого-промышленных типов, главным образом колчеданно-полиметаллических залежей осадочно- эксгаляционного генезиса. Монометальныс свинцовые и цинковые месторождения встречаются сравнительно редко, гораздо чаще эти металлы извлекают раздельно из руд комплексных полиметаллических месторождений. Поэтому масшта- бы среднегодовой добычи по свинцу и цинку для выбора эталонного про- мышленного объекта лучше суммировать. Так, за 1989 г. одно типо- морфное месторождение дало 134,1 тыс. т суммы основных металлов. Исходя из 10—25-летних сроков амортизации (для разномасштабных ме- сторождений), а также учитывая потери в недрах и при обогащении, по- лучим соответственно нс менее 1,5 и более 4 млн т. Труднее подсчитать общую извлекаемую стоимость— в попутные компоненты цинковых руд попадает свинец, а свинцовых— цинк; сокращая в два раза указанную ра- нее общую «прибавочную стоимость», полученную за счет попутны компонентов, определяем размер добычи в 1989 г. по 26 месторождения: условного цинка и свинца в сумме не в 4817,5, а в 3976 тыс. т, что в расч< 156
те на одно месторождение составит в год в среднем 153 тыс. т условных свинпа и цинка. Таким образом, оптимальный размер промышленного месторождения полиметаллических руд, приемлемый для современного состояния экономики цветной металлургии, определяется в 2—5 млн т по сумме компонентов, приведенных к стоимости свинца и цинка. Для никеля известны два основных промышленных типа месторожде- ний: сульфидных и силикатных руд. В Канаде в 1939 г. разрабатывалось 6 месторождений сульфидных руд (добыто 126,7 тыс. т металла), в 1969 г. (пик добычи)— 19 (297,5 тыс. т). С учетом попутных компонентов годо- вое производство условного никеля выросло за 30 лет (после 1969 г. до- быча никеля в Канаде стала закономерно снижаться) с 189 до 375,5 тыс. т. Однако, несмотря на вовлечение в эксплуатацию значительного числа но- вых объектов, вследствие снижения средних содержаний основного (с 1,61 до 1,27%) и попутных компонентов (с 2,4 до 1,61% условного никеля), среднегодовое производство никеля на одно эксплуатировавшееся место- рождение сократилось за указанный период с 21,1 до 15,7 тыс. т (в услов- ном металле с 31,5 до 19,7 тыс. т). Принимая среднегодовую добычу ни- келя на одном объекте (с учетом потерь), равной 20 тыс. т, и 15-летний срок амортизации действующего предприятия, получим примерно 300 тыс. т—такими должны быть в настоящих условиях минимальные запа- сы промышленного типового месторождения сульфидного никеля, отра- батываемого подземным способом в экономически слабоосвоенном районе. Для месторождений силикатного никеля промышленный интерес могут представлять и более мелкие месторождения, так как они отраба- тываются открытым способом и в большинстве расположены в районах с хорошо сформировавшейся инфраструктурой. В Канаде, как и в других странах с развитой горнорудной промыш- ленностью, серебро извлекают из руд месторождений двух типов: соб- ственно серебряных и серебросодержащих. Минимальный объем добы- чи серебра из собственно серебряных руд приходится в Канаде на 1939 г. (3 рудника, 191 т), максимальный — на 1960 г. (10 рудников, 427 т). Сере- бро в качестве попутного компонента в 1949 г. извлекалось из руд трех месторождений (получено 245 т), в 1969 г.—шести (844 т). В пересчете на условное серебро добыча в первом случае составила 209 и 548 т, во в юром- 1073 и 3073 т. Среднегодовое производство металла на соб- ственно серебряных месторождениях варьировало в пределах 43—64 т (в пересчете стоимости попутных компонентов на основной условный Металл 55 и 73 т), на серебросодержащих—82 183 т (в условном метал- ле-355 и 312 т). При 10-летнем сроке амортизации и среднегодовой добыче в 50 т ме- талла минимальные размеры запасов промышленно интересного соб- ственно серебряного месторождения можно определить в 500—1000 т. Годовая добыча попутного серебра на крупном месторождении полиме- таллических, существенно свинцовых или комплексных медно-сульфо- Сольных руд обычно выражается цифрой, в 2—3 раза большей,— 100—200 т; большим в данном случае будет и срок амортизации дей- ствующего рудника — от 15—20 до 25—40 лет. Этим определяются и бо- 157
лее значительные масштабы комплексных серебросодержащих месторо- ждений— до 2—3 тыс. т. Однако, известны примеры еще более крупных по серебру объектов (ряд месторождений Центральной Америки, разра- батывающихся почти непрерывно чуть ли не с времен Колумба), общие запасы которых с учетом погашения оцениваются в десятки тысяч тонн серебра. В них существенную роль играют сульфиды и других металлов, поэтому провести грань между собственно серебряными и серебросодер- жащими объектами, особенно в свете часто меняющейся конъюнктуры, очень трудно. В отличие от месторождений всех охарактеризованных полезных ископаемых, масштабы добычных работ на которых систематически воз- растали, для канадского золота ситуация была иной: в 1939 г. разрабаты- валось 154 месторождения и получено 143 т металла, а в 1979 г. добыча золота в Канаде упала до минимального уровня- до 37 т, причем в эксплуатации осталось всего лишь 30 объектов (в последующие годы в связи с резко изменившейся конъюнктурой на мировом рынке золота его добыча в Канаде снова заметно возросла). И в 1939, и 1979 гг., и сейчас среднегодовая добыча золота на один объект составляет в Канаде около 1 т. Амортизационный срок для подавляющего большинства золо- торудных предприятий не превышает 10 лет. Таким образом, в Канаде, как и в большинстве золотодобывающих стран мира, в качестве минима- льного по масштабам объекта можно принять месторождение с разве- данными запасами металла около Ют. Эта ситуация изменится после ввода в эксплуатацию на полную мощность недавно открытого и деталь- но разведанного золоторудного месторождения Хемло, запасы кото- рого превышают 600 т. В работе «Минеральные месторождения Европы» содержится обиль- ный фактический материал по геологии рудных месторождений и резуль- татам их отработки [25]. Эти данные представляют ценность для экспер- та, осуществляющего геолого-экономическую оценку детально разве- дующихся новых месторождений: приведено множество примеров, ха- рактеризующих как геолого-промышленные типы месторождений раз- личных видов полезных ископаемых, так и их масштабы и качество добы- вавшихся в различные исторические эпохи руд. Охарактеризованы и объ- екты, систематическую отработку которых ведут со времен расцвета римской империи (многочисленные кварц-касситеритовые жилы место- рождений Корнуол на юге Англии), и месторождения, промышленная история которых прошла буквально па наших глазах (медное месторож- дение Гордрам в Ирландии). С точки зрения обших ожидаемых масшта- бов оцениваемого месторождения и оптимального для него потолка среднегодовой добычи приведем несколько примеров из этой работы. Оловорудные месторождения, широко развитые на юго-западе Ан- глии. представлены системами крутопадающих кварц-касситеритовых и кварц-полисульфидных (преимущественно с минералами меди) жил, структурно ассоциирующих с куполовидными выступами гранитоидных массивов и сопровождающими их зонами грейзенизации. По самым скромным подсчетам до 1873 г. здесь добыто не менее 3,15 млн т 64%-го 158
касситеритового концентрата, а в 1873—1975 гг.-—еще 0,67 млн т. В по- следующие годы его добыча варьировала в пределах 3,1—10,2 тыс. т. Мак- симум производства оловорудного концентрата приходится на 1860 г.— Ю 8 тыс. т, что составляло около половины всей мировой добычи этого металла. Таким образом, за всю историю существования оловорудной прОмышленности Англии в этом районе было получено, учитывая и древ- нюю добычу, не менее 2 —3 млн т металла. Масштабы отдельных объек- тов изменялись при этом от первых сотен и тысяч тонн до немногим бо- лее 100 тыс. т (по металлу). Так, на месторождении Уил-Вор получено 101,5 тыс. т олова; на руднике Дакоут- 93,5 тыс. т олова и 355,5 тыс. т меди; на рудниках Ист-Пул и Эгар — 92,8 тыс. т олова, 41,0 тыс. т меди, 35,5 тыс. т мышьяка и 2,9 тыс. т вольфрама; на месторождении Уил- Джейн—4,3 тыс. т олова и 61,5 тыс. т серного колчедана и т.д. Длительную историю, насчитывающую несколько тысячелетий, имеет и меднорудная промышленность Британских островов. В общей сложности здесь было получено, по-видимому, не менее 15 млн т медной руды и концентрата. Среднегодовое производство последнего на отдель- ных объектах определялось первыми десятками тысяч тонн. Месторожде- ние Гордрам представлено стратиформноподобной залежью в девонских известняках, контролирующейся крутопадающим разломом. Оруденение комплексное—халькопирит-блеклорудное. Наличие заметных количеств блеклых руд теннантитового ряда обусловило, с одной стороны, повы- шенную концентрацию ряда как полезных попутных компонентов — серебра (десятки грамм на тонну), сурьмы (десятые доли процента), рту- ти (сотые доли процента), так и вредных примесей—мышьяка (десятые доли процента) и др. В течение короткого времени основная рудная за- лежь месторождения была разведана системой неглубоких (до 150—200 м) наклонных скважин, по данным которых были подсчитаны запасы ру- ды в количестве 3,8 млн т со средним содержанием меди 1,19% и сереб- ра 23 г/т. Месторождение отработано в 1967—1975 гг. карьерным способом. Ежегодная добыча руды изменялась в пределах 70—470 тыс. т (всего по- лучено 3,35 млн т), производство концентрата — 2—13 тыс. т (в сумме 93 тыс. т). Содержание меди в концентрате составляло 28,4—43,1%, серебра 838—927 г/т. С 1970 г. началось попутное извлечение ртути, достигшее максимума в 1971 г.— 81 т. Всего же получено 253 т этого металла, что составляет не более 20% первоначальных запасов ртути (для сравнения: извлечение меди и серебра в концентрат — от 80 до 87%; сурьма терялась полностью). Большую помощь при экспертизе новых рудных месторождений мо- жет оказать 3-х томная монография «Рудные месторождения СССР» под редакцией В. И. Смирнова, в которой содержатся многочисленные при- меры месторождений основных геолого-промышленных типов, харак- терных для отдельных рудных провинций Советского Союза. Их описа- ния можно использовать для подбора типоморфных месторождений— аналогов. В известном учебном курсе академика В. А. Обручева «Рудные место- 159
рождения», остававшемся на протяжении многих лет настольной книгой геологов-практиков, беспристрастно изложен фактический материал с многочисленными статистическими данными о масштабах добычи по- лезных ископаемых, не потерявшими своего значения и на сегодняшний день. В учебнике академика В. И. Смирнова «Геология полезных ископае- мых» наиболее полно отражена эволюция современных научных пред- ставлений о генетических и геолого-промышленных типах месторожде- ний, наглядно показано, как менялся подход к геолого-экономической оценке различных источников минерального сырья. Такие изменения не- избежны и в будущем, что обязательно следует иметь в виду геологу- эксперту. В работах Н. А. Солодова, А. И. Кривцова, В. В. Иванова и других по ряду редких, цветных и черных металлов содержатся сведения не только минералого-геохимического и геологического, но и геолого- экономического и технологического плана, облегчающие задачу эксперта при оценке рудных проявлений и месторождений соответствующего гене- тического и геолого-промышленного типов. И, наконец, в обобщенном виде характеристика ведущих типов про- мышленных месторождений всех видов полезных ископаемых содержится в инструкциях ГКЗ СССР. Для каждого из них имеются соответствую- щие выпуски методических пособий по подсчету запасов, которые могут служить надежным ориентиром при экспертной геолого-экономической оценке вновь выявленного месторождения (в них приводятся данные об основных геолого-промышленных типах месторождений, их усреднен- ных параметрах, рекомендуемой методике разведки и оптимальной густо- те разведочной сети и др.). Однако следует предостеречь от слепого сле- дования инструкциям — каждое месторождение представляет собой не- повторимый природный объект со своими специфическими особенностя- ми, часто не имеющими аналогии. Кроме того, всегда можно выделить и общие черты для отдельных групп месторождений, что предопреде- ляет возможность, руководствуясь действующими инструкциями ГКЗ СССР по подсчету запасов соответствующего вида полезных ископае- мых, использовать метод аналогии в ходе обоснования геолого- экономической оценки экспертируемого объекта. В последние годы проявляют повышенный интерес к новым нетради- ционным видам минерального сырья и нетрадиционным источникам его получения (ранее неизвестные или не привлекавшие внимания генетиче- ские и геолого-промышленные типы месторождений). Наиболее яркий и известный пример—океанические железомарганцевые (с никелем, ко- бальтом, медью и др.) конкреции, сульфидные корки, рудные конуса и металлоносные рассолы. Не меньшее значение имеют источники и не- рудного нетрадиционного минерального сырья, в первую очередь, про- дукты палео- и недавней вулканической деятельности — разнообразные глины, туффиты, цеолиты, бентониты и др. Они служили предметом де- тального рассмотрения на международных симпозиумах НЕМИРАМ, начиная с 1981 г. периодически проводившихся в Карловых Варах. В Тру- 160
дах симпозиума систематически публикуются сведения о новых источни- ках нерудного минерального сырья, технологии его переработки, ранее неизвестных областях применения очень полезный материал для гео- лога-эксперта, позволяющий обосновать в ряде случаев более полное и комплексное использование как основных, так и попутных компонен- тов руд и вмещающих пород оцениваемого месторождения. Ограничим- ся одним примером из широкого круга вопросов, рассматривавшихся на указанных симпозиумах. Так, в 1989 г. в докладе X. Лобитцера впервые было обосновано выделение нового перспективного вида нетрадицион- ного нерудного минерального сырья—алгинитов. Последние представ- ляют собой, по существу, ископаемую биомассу зеленых водорослей, накапливающихся в мелководных застойных бассейнах, образующихся в кальдерах молодых вулканов. Это—глиноподобные породы, содержа- щие до 15% керогенного вещества. В Австрии и Венгрии начато их прак- тическое использование в качестве природного удобрения, адсорбентов, а также в цементном производстве (при этом экономится до 10% энерго- носителей) и др. Данные о попутных компонентах рудных месторождений систе- матизированы в 3-х томной книге «Редкие элементы» под редакцией К. А. Власова. Дополнительные сведения об экономике редких и рассеян- ных элементов содержатся в работах Б. И. Когана, изданных в 1968 1980 гг. В этих и других работах геолог-эксперт может найти богатый сравнительный материал для обоснования своих выводов при геолого- экономической оценке разведуемого месторождения, предназначающе- гося для последующего промышленного освоения. Особый интерес для эксперта представляют работы, посвященные всестороннему описанию и детальной характеристике крупных промыш- ленных объектов. Здесь важно все: и история открытия такого месторо- ждения, и эволюция представлений о его геологическом строении и пер- спективах, закономерно меняющихся в ходе разведки и промышленного освоения, и масштабы годовой и общей добычи и др. К сожалению, таких работ не так уж много. С этих позиций заслуживает внимания инициати- ва геологической службы КНР, предпринявшей издание 120-томной се- рии, каждый том которой будет представлять собой максимально полное описание одного из наиболее хорошо изученных эталонных представите- лей месторождений определенного генетического и геолого- промышленного типа. Отметим еще раз, что степень достоверности разведки месторожде- ния наиболее полно определяется лишь в процессе его последующей от- работки. При эксплуатации часто выясняют новые детали внутреннего строения рудных залежей, что позволяет уточнить, а иногда и коренным образом изменить ранее сложившиеся представления о структуре место- рождения и особенностях его генезиса, разработать на этой основе крите- рии прогнозирования скрытых залежей и оценить перспективы всего руд- ного поля. К сожалению, богатейший фактический материал, накапли- ваемый в ходе эксплуатации месторождений, не всегда должным образом фиксируется и анализируется, в ряде случаев безвозвратно теряясь. Пу- 161
бликаций, обобщающих опыт разработки отдельных месторождений, особенно сложных в структурном и генетическом отношении, недоста- точно. К исключению относится, в частности, работа, посвященная кол- чеданно-полиметаллическому месторождению Баченс, расположенному в пределах Центрально-Ньюфаундлендского пояса. Опа подготовлена группой авторов в связи с 50-летием создания одноименного рудника. Район месторождения Баченс сложен мощной (до 11 тыс. м) толщей метаморфизованных осадочно-вулканогенных пород нижнего- среднего палеозоя, прорывающейся крупными гранитоидными массивами. Более 15 обособленных рудных участков месторождения образуЕот протяжен- ную (7x2 км) рудоносную зону субширотного простирания, связанную с системой глубинных разломов [44]. Выделяются три генетических и структурно-морфологических типа рудных тел. Первый тип представ- лен залежами массивных колчеданных медно-полиметаллических руд, образовавшихся in situ в процессе подводной эксгаляционно- вулканической деятельности — аналогия с колчеданными месторожде- ниями типа Куроко [46]. Ко второму типу относятся залежи более бедных руд так называемого «перемещенного» типа, локализующиеся в пределах отдельных горизонтов брекчированных осадочно-вулканогенных пород, четко выделяющихся в разрезе вулканитов. Они представлены полуока- танными обломками массивных колчеданных руд, подобных описанным, сцементированными туфогенным материалом, и, возможно, являются размытыми частями залежей первого типа. Перемещение рудных облом- ков происходило вдоль достаточно крутых (до 30") подводных склонов вместе с массой илистого материала на расстояние до 2,4 км (рис. 49). За- лежи перемещенных руд имеют овально-вытянутую форму; длинной осью они ориентированы вдоль желобообразных прогибов в почве гори- зонтов брекчированных пород. В плане размеры их достигают (1000— 2300) х (100- 1200) м. К третьему типу принадлежат еще более бедные щтокверкообразные тела прожилково-вкрапленных руд, связанные с зо- нами дробления в метавулканитах. К первому типу относятся шесть (из 17) рудных тел, на долю которых приходится около 48% всех отработан- ных запасов руды (8,4 из 17,6 млн т), ко второму—десять (52% запасов); запасы рудных тел третьего типа незначительны. За 50 лет эксплуатации на 12 основных разрабатывавшихся участках добыто 17,6 млн т руды, из которой выплавлено 2,54 млн т цинка; 1,3 млн т свинца; 230 тыс. т меди; 1800 т серебра и 21 т золота на общую сумму более 4,2 млрд дол. Среднее содержание полезных компонентов в массив- ных колчеданных рудах составляло: цинк 16,9%; свинец 8,3%; медь 1,57%; серебро 100 г,'т; золото 1,5 г'т. В перемещенных же рудах содержа- ния большей части компоЕЕентов заметно ниже: цинка на 40%: свинца на 28%; золота на 19%. Однако содержания серебра в таких рудах выше на 21%, барита — в 1,5 раза, а железа—в 1,5 раза меньше за счет возрастаю- щей роли гематита. Большая часть ранее выявленных рудных тел отра- ботана, и обогатительная фабрика переоборудуется на извлечение барита из отвалов хвостов обогащения. Содержание барита в рудах на отдельных участках достигало 58—82%. 162
Рис. 49. Схема расположения гетерогенных колчеданно-полиметаллических руд- ных тел месторождения Баченс в Нью-Фаундленде. По Е. Свенсону и др.: I согласные залежи линзообразной формы осадочно-эксгаляционного генезиса, образовав- шиеся в придонных условиях: 2 скопления глыб колчеданных руд, переместившихся с мас- сой илисюго материала вдоль подводного склона на расстояние до нескольких километров в результате тектонических подвижек и глубинных течений; J выходы прожилково- вкраптенных руд, слагающих крупный штокверк, позиция которого соответствует вулканиче- ской структуре—одному из рудовыволящих каналов центру рудоносной площади; стрел- ки возможные пути перемещения рудных обломков — «ключ» к прогнозированию скрытого оруленения Дальнейшие перспективы месторождения зависят только от выявле- ния новых рудных тел. В этом отношении решающая роль отводится научой концепции, положенной в основу прогнозирования. До недавнего времени безраздельно господствовало представление об осадочно- эксгаляционном происхождении рудных залежей, последующем механи- ческом разрушении и перемещении значительной их части. Поэтому пои- ски были сконцентрированы на северо-западном фланге рудного поля— в соответствии с направлением возможного сноса рудных обломков. Однако данные изучения участка Клементин, вскрытого скважинами на глубине 207—495 м, показали, что если и существовал источник сноса, то расположен он был не в пределах основной рудоносной зоны, а на се- веро-западе, т. е. направление перемещения должно было быть обратным принятому ранее. Предполагалось, что формирование рудных залежей происходило в течение кратковременного периода времени (500—10000 лет) при участии высокотемпературных (260 —300 С) гетерогенных гид- ротерм—“Постэффузивных эманациий, смешивавшихся с морскими вода- ми. Для формирования месторождения в случае правомерности гене- тической модели, предусматривающей участие нагретой морской воды, потребовалось бы выщелачивание свинца из объема породы в 600 км 3, что представляется менее реальным, чем по модели с магматическим источником флюидов (объем исходной породы уменьшается до 52 км ’). Вулканогенная модель формирования месторождения Баченс не подтвер- ждается и данными глубокого структурно-поискового бурения (до 1183 М), ориентированного на выявление рудного центра палеовулканической Деятельности. В настоящее время при прогнозировании скрытого оруде- нения используют концепцию о глубинном магмо- и рудо! енерирующем °чаге, в соответствии с которой особое внимание уделяется изучению об- ширной зоны прожилково-вкрапленной штокверкообразной сульфидной Минерализации, развитой в лежачем боку горизонта брекчированных вулканитов и прослеженной по падению уже на расстояние более 1300 м. 163
Эта минерализация увязывается с зоной глубинного разлома северо- западного простирания, косо рассекающего чашеобразный прогиб в древних гранитогнейсах, который выполнен рудовмещающими вулка- нитами. Приведенный пример с большой убедительностью подкрепляет вы- сказанный тезис о необходимости большего внимания к геологической службе действующих горнорудных предприятий. Анализ и обобщение данных первичной геологической рудничной документации—основа не только для дальнейшего совершенствования методики детальной и эксплуатационной разведки месторождений соответствующих типов, но и для разработки новых научных положений в области рудной геоло- гии. В случае месторождения Баченс это положение ярко подтверждено. Максимально допустимый удельный вес затрат на разведку ме- сторождения— один из наиболее важных экономических показателей при экспертной оценке изучаемого объекта. Этот показатель можно определять по-разпому. Наиболее широко распространенный подход— установление соотношений затрат на собственно разведку месторожде- ния к общей извлекаемой ценности заключенного в нем .полезного иско- паемого. Могут быть и варианты: так, в затраты на разведку месторо- ждения включается иногда и стоимость выполнения предшествующих работ—или только поисковых, или же с учетом и всех общегеологиче- ских исследований, проведенных в районе разведанного месторождения. Учитывая все более усложняющиеся условия проведения поисков (по от- дельным видам полезных ископаемых на их долю приходится уже от 50—60 до 70—80% от общих ассигнований на геологоразведочные рабо- ты по соответствующей отрасли), разница в цифрах может при этом быть весьма значительной. Кроме того, нет единодушия и в определении конечной продукции геологоразведочных работ: на что относить про- изведенные затраты—на запасы в недрах общие или только извлекае- мые, добытую руду, концентрат, металл, его сплавы, соединения и др. Некоторую ясность в этот вопрос вносят размеры ставок возмещения— возврат в госбюджет части сумм, затраченных на разведку запасов поле- зных ископаемых (рассчитываются на 1 т добытого минерального сы- рья). В оптовых ценах на основные виды продукции горнодобывающей промышленности предусмотрено возмещение около 92% общих затрат на геологоразведочные работы. Ставки возмещения рассчитываются как частное от деления среднегодовых показателей затрат на поиски и раз- ведку месторождений, произведенных за счет средств госбюджета, на объем погашенных запасов полезных ископаемых за вычетом стоимости проходки геологоразведочных выработок, переданных на баланс горно- добывающих предприятий. При сверхнормативных потерях полезных ископаемых в ходе добычных работ размер ставок возмещения может увеличиваться. И, наоборот, при использовании ранее списанных, заба- лансовых и других неактивных запасов их размер уменьшается — вплоть до полного освобождения от взимания ставок возмещения. В качестве примера можно привести данные по металлургическому 164
комплексу, охватывающему добычу железной руды и основных легирую- щих металлов марганца и хрома, а также флюсов и огнеупоров (известняки, доломиты, огнеупорные глины, кварциты, магнезит). За по- следний период в СССР доля среднегодовых затрат на геологоразведоч- ные работы по этим видам минерального сырья по отношению к средне- годовым же затратам на их добычу (с учетом потерь в недрах общее погашение ранее разведанных запасов) составляла (%): по железным ру- дам— 1,1; марганцевым рудам — 0,2; хромовым рудам— 1,9; флюсовым известнякам —0,8; доломитам—0,5. При средней ставке возмещения на погашенные запасы железных руд в недрах при добыче, равной 0,16 руб/т, и оптовой цене, установленной на уровне 14,5 руб/т, возврат за- трат на 1 т разведанных запасов руды составит 0,10 руб/т. Ставки возме- щения для марганцевых руд—0,24 руб/т, оптовая цена — 71,7 руб/т, возврат-—0,34 руб/т. Для хромовых руд соответствующие цифры состав- ляют: 0,75; 32,0 и 2,34 руб/т; флюсовых известняков — 0,01; 1,7 и 0,59 руб/т; доломитов—0,02; 3,6 и 0,56 руб/т. Ставки возмещения устанавли- ваются дифференцированно — для каждого горнодобывающего пред- приятия отдельно. Так, для основных железорудных ГОКов СССР они изменяются в пределах 0,03 (комбинат КМ А — руда) до 0,8 руб/т (бога- тые руды Соколовско-Сарбайского ГОКа). Диапазон ставок возмещения для марганцевых руд—0,08—0,27 руб/т; хромовых—0,30—0,92 руб/т; для огнеупорных руд вариации также значительны: от 0,7 до 0,46 руб/т. Ставки возмещения на продукцию цветной металлургии гораздо выше, чем черной металлургии, что объясняется несравнимо большей сложно- стью геологического строения месторождений цветных, редких и благо- родных металлов, требующей значительно больших затрат на их развед- ку. Ставки возмещения систематически пересматриваются по мере совер- шенствования, с одной стороны, методики разведки и, с другой,— техники и технологии добычных работ. Фактическое возмещение затрат на геологоразведочные работы по различным видам полезных ископае- мых изменяется в широких пределах—от 20—30 до 140—180%. Некоторые исследователи в качестве конечной продукции горно- добывающих отраслей промышленности рассматривают не промпро- дукт в виде добытой руды и концентрата, а выплавленный металл или да- же полученные на его основе еще более дорогие продукты—сплавы и хи- мические соединения. Такие подходы не стимулируют внедрения в про- изводство достижений научно-технического прогресса. Поэтому не слу- чайно столь велики потери полезных ископаемых при их добыче и перера- ботке и столь низка степень комплексности при промышленном освое- нии месторождений. Более объективным будет подход, при котором в ка- честве конечной продукции геологоразведочного производства рассма- тривается конкретный объект, рекомендуемый для промышленного ос- воения. Общая его стоимость должна устанавливаться по сумме стоимо- стей подсчитанных на нем запасов всех основных и сопутствующих ком- понентов, определяемой на основании действующих на момент оценки оптовых цен на металл (металлы) и другие виды полезных ископаемых (по конечной продукции — химические соединения, минералы, строитель- 165
ные материалы и пр.). Такой подход исключает разнобой в установлении общей стоимости разведанных запасов в недрах (с одной стороны, есть цифры утвержденных запасов, а с другой — точные цены на соответ- ствующие виды минерального сырья) и не исключает возможности раз- работки все более совершенных методов извлечения полезных компонен- тов как по качеству, так и количеству (комплексности и полноте выемки). Одна из важнейших составляющих геолого-экономической оценки выявленных месторождений полезных ископаемых— определение объ- ема геологоразведочных работ, необходимого для практической реализа- ции сделанных прогнозов, причем не только в общем виде, но и примени- тельно к отдельным стадиям единого геологоразведочного процесса. В этом отношении можно ориентироваться на опыт разведки отечествен- ных и зарубежных месторождений, который свидетельствует, что стои- мость разведки систематически повышается. Так, в условиях Северной Америки (США и Канада) за последние три десятилетия затра ы на выявление и разведку одного крупного рудного месторождения возросли чуть ли не на целый порядок—от первых миллионов и первых десятков миллионов долларов до нескольких сотен миллионов долларов. При этом и число таких вновь выявленных объектов закономерно сокращается. По данным П. Кроусона, основывающихся на статистических подсче- тах, проведенных в Урановом институте, типовое рудное месторождение от начала прогнозирования и поисков до промышленного освоения должно пройти следующие стадии: 1) предварительной проработки ис- ходного материала (изучение литературных данных, выбор перспектив- ных площадей, полевые рекогносцировочные исследования, анализ кар- тографического материала); 2) поисковую (изучение региональной ге- ологии, аэрогеофизическая съемка, геохимическое опробование): 3) предварительной разведки (детальное изучение поверхности— геологическое картирование, радиометрическая, эманационная и геохи- мическая съемки; расканавливание рудных выходов; поисково- картировочное и структурное бурение; лабораторные исследования— изучение минералогии руд и технологические их испытания); 4) деталь- ной разведки (систематическое разбуривание рудоносных структур и руд- ных тел; валовое опробование; полупромышленные технологические испытания, вплоть до металлургического передела; подсчет запасов); 5) проектирования (составление проекта строительства рудника; прове- дение промышленных технологических исследований и обоснование ме- ста расположения обогатительной фабрики и металлургического завода; полный цикл технико-экономических расчетов; финансирование); 6) строительства горнодобывающего предприятия; 7) добычных работ (из расчета 10—30-летнего амортизационного срока) [49]. Работы первой стадии обычно ведутся на площади около 1 тыс. км 2 и на их выполнение тратится минимально 0,3 млн дол. Район работ второй стадии сокращается до 100 км 2, затраты на их проведение варьи- руют от 0,4 до 1,2 млн дол. Работы третьей стадии концентрируются на площади не более 10 км 2, их стоимость составляет от 2,5 до 50 млн дол. Примерно в такую же стоимость (2,5—50 млн дол.) оцениваются и геоло- 166
горазведочные работы, выполняемые на четвертой стадии, эти работы обычно осуществляют на ограниченной площади- - до 1 км2. Наконец, на работы пятой стадии, требующей выполнения большого объема тех- нологических исследований и иногда доразведки отдельных участков ме- сторождения, выделяются ассигнования в размерах от 5 до 25 млн дол. Таким образом, на все операции по выявлению и передаче для промы- шленного освоения типового достаточно крупного рудного месторожде- ния в зависимости от его масштабов и сложности геологического строе- ния затрачивается в среднем от 10,7 до 126,5 млн дол. Фактическая стоимость открытия и разведки одного промышлен- ного месторождения твердых полезных ископаемых в Канаде иллюстри- руется статистическими данными Д. Кранстоуна, обобщившего материа- лы геологической службы этой страны за период с 1 января 1946 г. по 1 января 1983 г. [49]. За это время на территории Канады выявлено в об- шей сложности около 900 разномасштабных промышленно интересных месторождений. Затраты на поисково-разведочные работы изменялись от 5,1 млн канадских дол. (1948 г. в текущих ценах) и 20 млн дол. (цены, приведенные к 1979 г.) до 484,7 млн дол. (1981 г.) и 394,4 млн дол. (приве- денные цены). Всего с 1946 по 1982 г. на геологоразведочные работы в Ка- наде израсходовано 5,3 млрд дол. (в ценах 1979 г.). Это означает, что от- крытие одного месторождения обошлось Канаде в среднем в 6 млн дол. Общая же стоимость разведанных в недрах полезных ископаемых оцени- вается в 743 млрд дол. Таким образом, на 1 дол., затраченный на геоло- горазведочные работы, получен прирост запасов различных видов твер- дых полезных ископаемых, оцениваемый в 140 дол. (по рыночным це- нам Канады 1979 г.). Масштабы выявленных месторождений различные: 80% общей стои- мости разведанных запасов в недрах заключено в 120 объектах, в том числе в 30 крупных. Введя поправку на размеры месторождений, полу- чим, что на поиски и разведку одного крупного месторождения необходи- мо затратить не 6 млн, как получилось в среднем за 40 послевоенных лет, а во много раз больше — от 50—70 до 300—400 млн дол. Экономическая эффективность поисково-разведочных работ на руд- ные полезные ископаемые в США, определяемая по соотношению про- изведенных затрат и стоимости разведанных запасов в недрах, варь- ирует от 20 до 100 дол.—такова отдача на каждый израсходованный на разведку доллар. Иначе говоря, «себестоимость» разведки запасов руд- ных месторождений в недрах составляет от 1 до 5%. Однако для золота она в полтора—два раза выше. На разведку одной тройской унции запа- сов золота в недрах тратилось от 8 до 30 дол., т. е. от 2 до 8% рыночной его стоимости. В Канаде масштабы рядового месторождения золота оце- ниваются в среднем в 10 т (готовая товарная продукция), что при рыноч- ной цене золота 400 дол. за тройскую унцию (около 13 дол/г) даст при- мерно 130 млн дол. Приняв в качестве минимальной цифры расходов на Разведку такого месторождения 8% общей стоимости разведанных запа- сов металла в недрах, получим, что для выявления и разведки одного не- большого и среднего по масштабам промышленного месторождения зо- 167
лота можно ассигновать не более 10 млн дол. Аналогичным образом определяется максимально допустимая цена разведки месторождений и других видов полезных ископаемых. Для крупных и очень крупных объ- ектов она, как отмечалось, может доходить до нескольких сотен миллио- нов долларов. В Австралии, тде геолого-тектонические условия во многом аналогич- ны североамериканским, в 1955— 1978 гг. выявлено 39 (из 77 известных) промышленных месторождений цветных, редких и благородных метал- лов (в Канаде с 1946 по 1977 г. открыто 210 аналогичных объектов, а с условно промышленными- 275). Под промышленно интересным под- разумевается месторождение цветных металлов с запасами от 200 тыс. т металла (металлов) и выше, для освоения которого необходимо затра- тить, как минимум, 20 млн дол. с гарантированной прибылью не менее 10%. За указанные периоды на поисково-разведочные работы на цветные металлы в Австралии израсходовано 1 млрд дол., в Канаде — 2 млрд дол. Геологическое и технико-экономическое сопоставление, проведенное В. Маккензи и Р. By долом по 75 промышленным месторождениям Ав- стралии и 275 Канады, показало, чТо при вложении средств в строитель- ство рудников соответственно в размере 68 и 47 млн дол. и текущих эксплуатационных (годовых) расходах в 2,5 млн дол., основываясь на за- пасах руды в 26 млн т в первом случае и 32 млн т -во втором, можно иметь годовую производительность рудников в 1,130 и 1,405 млн т по ру- де при гарантированных сроках отработки месторождений в Австралии 12 и Канаде 13 лет [49]. Приведенным достаточно жестким экономическим требованиям со- ответствуют лишь 12 из 39 крупных месторождений цветных металлов Австралии и 10 из 210—Канады. При этом следует иметь в виду, что раз- веданные запасы должны быть подсчитаны с очень высокой степенью до- стоверности.. В отличие от нашей практики, где достоверность разведоч- ных данных определяется, в первую очередь, по степени подтверждаемо- сти количества подсчитанных и утвержденных ГКЗ СССР запасов про- мышленных категорий в ходе последующей эксплуатации —вне связи с экономическими показателями добычи, в условиях капиталистических компаний в качестве главного показателя достоверности разведки осваи- ваемого месторождения рассматривается размер прибыли насколько последняя отличается от ранее планировавшихся показателей. В боль- шинстве случаев считается удовлетворительной 90%-ная подтверждае- мость указанного показателя. Исходя из таких предварительных условий, В. Маккензи и Р. "Вудол подсчитали, что для обнаружения крупного про- мышленного месторождения цветных, благородных и редких металлов в условиях Австралии необходимо затратить не менее 192 млн дол., а в Канаде -не менее 46 млн дол.; соответствующие цифры получены и для среднего объекта 83 и 20 млн дол. В каждом конкретном случае геолого-экономической оценки разве- дуемого месторождения необходимо учитывать широкий спектр факто- ров и, в первую очередь, геологических: тектоно-металлогеническая по- зиция (в случае Северной Америки и Австралии рудная продуктивность 168
древних платформенных областей и молодых складчатовулканических зон оказалась резко отличной и в качественном и в количественном отно- шении), геолого-промышленный тип месторождений (это хорошо видно на примере эффективности разведки и промышленного освоения тради- ционных и нетрадиционных месторождений меди и молибдена, золота и серебра и др.), минеральный состав руд (моно- или многокомпонентно- сть) и др. Среди технико-экономических факторов оценки к ведущим от- носятся масштабы месторождения, условия отработки, технологичность руд, проблемы инфраструктуры. Среди прочих факторов необходимо особо отметить два: 1) степень неравномерности распределения ору- денения и 2) относительные размеры месторождений. По степени неравномерности распределения оруденения различаются, причем весьма значительно, как виды полезных ископаемых, так и веду- щие геолог о-промышленные типы их месторождений. Есть, конечно, огромные различия по этому показателю между, например, выдержан- ными пластообразными залежами железорудных месторождений дже- спилитового (железисто-кварцитовая формация) типа и рассредоточен- ным гнездово-вкрапленным оруденением на месторождениях ряда ре- дких металлов. В первом случае коэффициент вариации по содержаниям и мощности может изменяться в пределах первых процентов — десятков процентов, а во втором он характеризуется цифрой, иногда на целый по- рядок выше. Соответственно и на разведку 1 т запасов для выдержанных и весьма выдержанных месторождений достаточно иногда затратить ме- нее 1% оптовой цены на соответствующий вид конечной продукции, а в случае дискретного оруденения удельный вес затрат на разведку 1 т за- пасов может достигать 10% и более. Если же эта цифра повышается до десятков процентов, то детальная разведка таких месторождений стано- вится нерентабельной и промышленное освоение их может быть совме- щено с предварительной разведкой (на базе разведочно-эксплуатаци- онных предприятий). При геолого-экономической оценке разведуемых месторождений не меньшее значение имеет и их масштаб — или установленный в ходе пред- варительного изучения, или предполагающийся по аналогии с другими объектами данного геолого-промышленного типа (для месторождений любого вида полезных ископаемых устанавливается свой потолок запа- сов по каждому ведущему для него геолого-промышленному типу). Это означает, что и удельные затраты на разведку 1 т запасов в недрах будут варьировать не только от одного вида полезного ископаемого к другому, но и в пределах каждого вида—от одного ведущего геолого- промышленного типа месторождения к другому. Причем различия и в последнем случае могут быть кратными — превышать средние по отра- сли в два, три и более раз. Весьма интересен в этом отношении опыт кумулятивного учета дан- ных эксплуатации рудных месторождений, обобщенный в работах С. Каргилла, Д. Рута и Е. Бейли [45]. Эти авторы проанализировали ста- тистические материалы отработки шести наиболее крупных ртутных ме- сторождений мира (рис. 50), официально зафиксированные количества 169
Рис. 50. Зависимость кумулятивной добычи руды (D) от среднегодового (Сс) и кумулятивного (Ск) содержания в ней ртути для наиболее крупных месторожде- ний Мира. По С. Каргиллу, Е. Бейли и др.: 1. 2 по фактическим ретроспективным статистическим данным; 3—по экстраполяции добытого металла на которых за последние 100 лет составили (тыс. т): Альмаден (Испания) — 271 (по другим данным общее число погашенных в недрах запасов ртути достигло здесь не менее 0,6 млн. т); Монте- Амиата (Италия)—104; Идрия (Югославия)—102; Хуанкавелика (Пе- ру)— 52; Нью-Альмаден и Ныо-Идрия (США) -соответственно 38 и 20 (фактически погашено гораздо больше). Остановимся на некоторых вы- водах, непосредственно касающихся годового потолка возможной добы- чи и общих масштабов месторождений. Диапазон предельно возможных размеров годовой добычи металла хорошо иллюстрируется примерами месторождений Монте-Амиата и Идрия. В первом случае в отдельные периоды он достигал 2—2,5 тыс. т, во втором—практически никогда не превышал 400 т. Дело здесь не только в различных способах отработки (на месторождении Монте-Амиата комбинация штольневого и карьер- ного вскрытия рудных залежей, на Идрии—с помощью глубоких шахт), но и в неодинаковом фронте добычных работ: на первом объекте рудные залежи концентрируются в пределах широкой зоны, как бы опоясываю- щей почти со всех сторон лакколитообразный трахиандезитовый массив горы Амиата, на втором линзообразные и жильные тела ртутных руд концентрируются вдоль зон единичных крутопадающих разрывов. Фронт эксплуатационных работ обусловливается как размерами, морфологией и условиями залегания конкретных рудных тел, так и общими масштабами всего рудного поля в целом и, в первую очередь, возможностями обнаружения в пределах последнего самостоятельных рудоносных структур со скрытым оруденением. При научно обоснован- ной и сбалансированной организации прогнозных, поисково-структурных и разведочных работ фронт добычных работ в таких условиях может раз- виваться в оптимальном режиме—путем последовательного ввода в от- работку все новых и новых рудных участков (месторождений) В подав- ляющем большинстве случаев в качестве основного объекта прогнозиро- вания и оценки следует рассматривать не изолированное месторождение, а все рудное поле в целом. Поэтому и критерии оценки его масштабов должны быть двойными: это будут, с одной стороны, размеры собствен- но
но оцениваемого (экспертируемого) объекта с определением возможного п01-олка (верхнего предела) размеров годовой добычи на нем и с дру- гой предполагаемые запасы всего рудного поля в целом. Для обосно- вания последнего критерия как раз и применима методика расчетов куму- лятивной добычи на других, давно эксплуатирующихся месторождениях аналогичного геолого-промышленного типа. При оценке возможных масштабов новых проявлений и месторожде- ний полезных ископаемых следует иметь в виду и то, что вероятность от- крытия крупных рудных объектов невелика, а с переходом на глубин- ные поиски скрытого оруденения она еще более уменьшается. Это подт- верждается многочисленными статистическими сведениями о количестве и размерах разрабатывающихся в мире месторождений. Так, на начало 1989 г. в капиталистических странах в эксплуатации обычно находилось в общей сложности около 8 тыс. месторождений 29 видов рудного, инду- стриального и химического сырья, среди которых к категории относите- льно крупных—с годовой добычей руды более 150 тыс. т—относилось только 1186 объектов, однако на их долю приходилось не менее 90% об- щего объема производства горнорудной продукции указанных стран [48]. Из 1186 крупных месторождений 568 разрабатывались открытым спо- собом и 618 подземным. По масштабам годовой добычи руды они рас- пределялись следующим образом: 150—300 тыс. т—284, в том числе 94 с отработкой карьерным способом, 300—500 тыс. т- 204 (84); 500 тыс. т— 1 млн т— 213 (90); 1—3 млн т—241 (118); более 3 млн т—245 (182). Таким образом, на долю сравнительно легко открываемых приповерх- ностных (малоглубинных) месторождений приходится 48% общего числа крупных (более 150 тыс. т в год по руде) объектов, а для очень крупных (более 3 млн т руды в год) месторождений это соотношение будет еще выше— 74% (182 объекта из 248). Это, конечно, не означает, что с глуби- ной в такой же пропорции снижаются и возможности обнаружения очень крупных (уникальных) месторождений — причина роста удельного веса объектов такого масштаба, отрабатываемых открытым способом, за- ключается в экономических показателях. Тем не менее, при геолого- экономической оценке крупных месторождений следует иметь в виду эту четко проявившуюся в практике горнодобычных работ тенденцию — вероятность выявления скрытых месторождений повышается по мере Уменьшения масштабов прогнозируемых запасов, и наоборот. Часть крупных месторождений, находившихся на начало 1989 г. в эксплуатации, была представлена несколькими обособленными участ- ками с разнотипными, селективно отрабатывавшимися рудами, к тому ’Кс в течение истекшего года определенное число объектов было за- консервировано (только в США и Канаде—100), поэтому в 1989 г. в об- 1,дсй сложности действовало 1518 крупных рудников. На 997 из них добы- вались монометальные (805) и мономинеральные (192); на 521 — комплексные, преимущественно полиметаллические, золото- и серебро- с°Держащие руды, иначе говоря, каждое третье месторождение было ’Редставлено многокомпонентными рудами—это тоже один из важных Оценочных критериев. 171
Не для всех полезных ископаемых известны крупные и, особенно, сверхкрупные месторождения. Степень вероятности их обнаружения можно условно определить, сопоставляя цифры о количестве крупных рудников, поставляющих 29 видов минерального сырья [49]. Так, более чем по 150 тыс. т железной руды добывалось на 176 крупных месторожде- ниях, из них 5 комплексйых—с титаном, ванадием и фосфором (в виде апатита); концентраты марганца и хрома— основных легирующих ме- таллов — производились соответственно на 26 и 27 крупномасштабных предприятиях. Бокситы добывались на 51 крупном месторождении. Наи- более многочисленную группу среди 1518 крупных горнорудных объек- тов составляют полиметаллические—многокомпонентные месторожде- ния. В общей сложности их насчитывается 349, в том числе существенно медных — 62; свинцовых — 3; цинковых—15; комплексных свинцово- цинково-меднорудных — 42; золото-и серебросодержащих — 171; много- компонентных колчеданных- 40; обогащенных редкими и рассеянными элементами—16. К классическому медно-никелевому сульфидному ге- олого-промышленному типу относятся 39 крупных разрабатывавшихся месторождений, в том числе кобальтсодержащих—8; с высоким содер- жанием платины и платиноидов—3; к латеритному собственно никеле- вому, иногда с кобальтом — 25. Концентраты цветных легирующих металлов (молибдена и вольфра- ма) производились соответственно на 7 и 12 крупных рудниках, добывав- ших монометальные руды. Попутно молибден извлекался также из комплексных руд 40 медно-молибденовых, преимущественно порфиро- вого типа месторождений, в том числе 28 золото- и серебросодержащих, из 5 вольфрамовых и 3 урановых. Попутное производство вольфрама осуществлялось на 22 месторождениях. В 1988 г. разрабатывалось 65 со- бственно оловянных месторождений и 22 оловосодержащих редкомета- льных, полиметаллических и др. На тантал отрабатывалось 5 объектов, в том числе 4 комплексных; на ниобий — 7; из них комплексных 4. Добы- ча сурьмы производилась на 3 крупных месторождениях; ртути— на 4; ванадия — на 5; в том числе 3 комплексных. Самостоятельную добычу золота вели на 258 месторождениях; серебра—на 7; 33 объекта отрабатывались на эти металлы совместно; попутное их извлечение производили соответственно на 53 и 115 рудни- ках. На платину и платиноиды разрабатывались 2 крупных месторожде- ния, попутная добыча велась еще на 6 объектах. Объектами эксплуатации служили 84 крупных урановых месторожде- ния, из них 22 комплексных, в том числе 18 золотосодержащих, 2 молиб- деновых и по 1 медь- и ванадийсодержащих. Титановые руды добыва- лись на 7 коренных, в том числе 5 титаномагнетитовых, и на 17 россып- ных месторождениях. Источником нерудного минерального сырья служили 154 крупных ме- сторождения, в том числе фосфоритов и апатитов -71; асбеста- 28; ал- мазов— 27; калийных солей—16; природной серы — 7; боратов- 5. На 245 сверхкрупных (с годовой производительностью более 3 млН т руды) объектах выделяются 354 эксплуатационных участка, среДи 172
которых на долю железорудных приходится 72, оловянных — 53; много- компонентных полиметаллических- 42; медно-молибденовых - 32; зо- лоторудных -24; фосфатных- 19; алмазов— 17; калийных солей, бок- ситов и меднорудных -по 16: тяжелых песков - 13; медно-никелевых (с платиноидами и кобальтом)—14; урановых (в том числе с золотом) — 11; редкометальных 6; молибденовых, асбеста и природной соды по - 5; титана 3; марганца и селитры - по 1. Эти цифры свидетельствуют, что при геолого-экономической оценке развелуемых месторождений необхо- димо крайне осторожно определять их возможные запасы и прогнозные ресурсы — вероятность обнаружения крупного и очень крупного, не го- воря уже об уникальном, объекта для большинства видов полезных иско- паемых. даже зарекомендовавших себя на практике геолого- промышленных видов, весьма мала. Приведенные общие соображения, адаптированные и трансформиро- ванные применительно к конкретному объекту геолого-экономической оценки —месторождению, рекомендуемому под детальную разведку, кладутся в основу выводов о его принадлежности к определенному геоло- го-промышленному типу, степени перспективности и надежности, возмо- жных масштабах, ожидаемых технологических характеристиках руд, ве- дущих структурно-морфологических типов рудных тел и др. Эти данные используют при разработке геологического задания коллективного под- ряда на детальную разведку месторождения. К объяснительной записке этого задания даются две структурно-прогнозные карты—собственно месторождения, рекомендуемого для детальной разведки, и рудного ноля, в состав которого это месторождение входит. На первой карте оконтуривают геологически однородные блоки, подлежащие разбурива- нию в соответствии со степенью их перспективности и оцененные по кате- гории С, (запасы) и Р (прогнозные ресурсы). В принципе, каждый такой блок по мере реализации прогнозов может перейти в разряд подсчетных. Одновременно на этих же блоках показывают места заложения всех разве- дочных выработок первой, второй и третьей очередей. На второй карте выделяют потенциально перспективные структуры, подлежащие проверке единичными поисково-структурными скважинами — или параллельно с детальной разведкой основного рудного объекта (месторождения, участка), или же несколько позже—в случае положительных (а иногда и наоборот — отрицательных) результатов детальной разведки. Реализация коллективного подряда на детальную разведку месторож- дения (участка рудного поля). Одна из характерных особенностей этой стадии геологоразведочного процесса заключается в высокой степени ге- ологической обоснованности выбора объекта под детальную разведку. Используя в полной мере данные предыдущих исследований, нашедших свое концентрированное выражение па детальной структурно- прогнозной карте, как правило, удается с большой точностью опреде- лить объем рекомендуемых разведочных выработок, наметить места их Расположения и последовательность проходки. Конечно, и здесь необхо- дим постоянный авторский надзор за ходом реализации проекта, особен- но в части уточнения места заложения каждой очередной скважины и вне- 173
сепия исправлений в рабочую геолого-структурную карту. Возможны и неожиданности - резкие изменения структурной обстановки и появле- ние в связи с этим рудных тел новых структурно-морфогенетических ти- пов. В этих случаях оперативно вносят соответствующие поправки в ра- нее составленный и утвержденный проект геологоразведочных работ. Основным видом геологоразведочных работ при детальной разведке месторождения было, есть и будет разведочное бурение колонковое со сплошным или выборочным (по рудной или рудоносной зоне) отбором керна, бескерновое (в основном для разбуривания надрудных толщ), ударно-вращательное (для разведки россыпей) и др. Обычно для деталь- ной разведки рудного месторождения необходимо бурение от нескольких десятков до первых сотен скважин суммарным метражом от первых ты- сяч метров до многих десятков тысяч и даже иногда сотен тысяч и мил- лионов метров. Затраты на бурение такого объема скважин исчисляются сотнями тысяч, миллионами и десятками миллионов рублей. Какова в этих условиях роль геолога, в том числе геолога-эксперта? Каким обра- зом он может способствовать повышению экономической эффективности буровых работ? Автор данной работы считает, что решение этой чрезвы- чайно актуальной, особенно в новых условиях полного хозяйственного расчета и самофинансирования, проблемы необходимо искать в следую- щих направлениях. Обеспечение широкого фронта геологоразведочных работ. Безубыточ- ная работа парка буровых станков начинается только с определенного числа одновременно работающих установок. В соответствии с рельефом и другими местными условиями предельно допустимым может быть сле- дующий нормативный минимум: от 3—4 до 6—7 действующих и от 1—2 до 3—4 резервных (в перестановке, монтаже, ремонте) станков. Между тем, такое требование вступает иногда в противоречие с установившейся геологической практикой: идти от известного к неизвестному, т. е. после- довательно наращивать рудные блоки с флангов и на глубину. Для обе- спечения же широкого фронта буровых работ необходима площадь для их разворота. Этого можно достигнуть лишь в случае передачи под раз- буривание целой рудоносной структуры, достаточно крупной по своим размерам. Сделать это можно только на основе детальной структурно- прогнозной карты. Передаваемая под детальную разведку структура мо- жет представлять собой обособленный участок месторождения или рудно- го поля, характеризующийся однотипностью условий локализации ору- денения— куполовидная брахискладка, флексурный изгиб продуктивно- го горизонта, сопряжение разломов, малая интрузия, трубка взрыва и др. Для каждой такой структуры обосновывают минимальный, оптималь- ный и максимальный объемы буровых работ, необходимых в первом случае для подтверждения общей структурно-геологической и прогно- зной концепции или же для обоснования бесперспективности дальнейше- го продолжения работ в силу выявившихся новых отрицательных обстоя- тельств, во втором — для получения исходных данных для подсчета запа- сов и в третьем -для выяснения строения наиболее сложных элементов структуры (при общем подтверждении ранее сделанных прогнозов). 174
Возможность организации массового разбуривания всей рудоносной структуры в целом позволяет, с одной стороны, резко повысить произво- дительность труда на бурении скважин, с другой -провести ускоренную разведку всего месторождения в целом. В этом заключен значительный резерв повышения экономической эффективности геологоразведочных работ — ускоряется оборачиваемость финансовых и технических средств, заметно приближается срок возможного промышленного освоения раз- ведываемого объекта и др. При достаточно хорошо подготовленном фронте разведочных работ детальную разведку месторождения в полном объеме, в зависимости от его сложности и масштабов, можно осуще- ствить в течение достаточно короткого времени — от 1—2 до 2—3 лет. Бурение скважин в данном случае можно поручить по особому заказ- наряду на условиях коллективного подряда специализированной брига- де буровиков или буровому цеху (партии, экспедиции, треста и т. д.), поскольку производительность труда в специализированной организа- ции всегда выше. Разработка оптимальной схемы расположения разведочных вырабо- ток (буровых скважин). Разбуривание перспективной рудоносной струк- туры при детальной разведке месторождения (рудного участка) должно осуществляться по строго продуманному и обоснованному сетевому гра- фику. Здесь важно все — и своевременно проведенная подготовительная работа (подъездные пути, временные линии электропередач, глинзаводы, насосные станции и пр.), и заранее составленная схема перемещения с точки на точку буровых установок, и учет климатических условий (зим- ние заносы или летние разливы и г. д.), и особенностей рельефа и пр. Про- ект геологоразведочных работ—не догма, в пего всегда можно внести обоснованные поправки, и от геолога в этом отношении зависит многое. Сетевой график бурения необходимо составлять обязательно при уча- стии геолога и с непременным уточнением мест заложения скважины не- посредственно на месте. Иногда умело составленный график дает эконо- мию средств, исчисляющуюся десятками и сотнями тысяч рублей. Обоснование степениуглубки скважин. При детальной разведке глубина бурения скважин, как правило, определяется положением в разрезе лежа- чего бока рудоносной залежи, рудной жилы, рудоносной зоны, рудного пласта, поэтому продолжение бурения скважин ниже этой поверхности в проекте обычно не предусматривалось. Однако при рассмотрении во- проса о многоярусиости оруденения было показано, что значительные резервы возможного расширения масштабов месторождения связаны как раз с нижними горизонтами отдельных рудоносных структур. Задача ге- олога — выделить и всесторонне обосновать участки, благоприятные для локализации оруденения как непосредственно вблизи лежачего бока ос- новного рудоносного горизонта (зоны), так и на более глубоких страти- графо-литологических и структурных этажах рудного поля. Для провер- ки этих прогнозов резервируется определенный метраж буровых сква- жин. Для решения первой задачи (вскрытие оруденения вблизи лежачего бока рудоносного горизонта или минерализованной зоны) достаточно Углубки каждой 5—10-й скважины в толщу подстилающих пород в общей 175
сложности на несколько десятков метров. Вторую задачу решают путем бурения единичных структурно-поисковых скважин, задаваемых обычно в центре перспективной структуры или же в другой точке с максимальной изменчивостью условий рудолокализации. В результате бурения таких скважин кроме ответа на сугубо утилитарный вопрос о возможном нали- чии скрытых на глубине рудных залежей решается и ряд актуальных для данного объекта (а иногда и для всего типа изучаемых месторождений в целом) общегеологических проблем — уточняются разрез и структура (наличие пологих чешуйчатых надвигов и т. д.), определяются вертикаль- ный размах рудоотложения и элементы вертикальной геохимической, рудной, стратиграфо-литологической и структурной зональности и др. Оптимальная глубина бурения структурно-поисковых скважин опре- деляется следующими факторами: 1) общими масштабами месторожде- ния (рудного поля); 2) максимально предполагаемой глубиной распро- странения оруденения; 3) относительной и абсолютной отметками забоев планируемых эксплуатационных шахт; 4) техническими возможностями буровых станков, используемых при разведке данного меторождения. Если знание условий рудолокализации на еще более глубоких горизонтах разведуемого объекта может быть полезным для решения актуальных проблем как теоретического, так и практического плана, важных для ге- ологической науки в целом или для прогнозирования оруденения в преде- лах и других регионов, то можно дополнительно обосновать предложе- ние о желательности бурения именно здесь еще одной глубокой или сверхглубокой скважины. Последнее оправдано для очень крупных типо- морфных рудных полей, длительное время изучающихся. В СССР реали- зуется долгосрочная программа бурения глубоких и сверхглубоких сква- жин, первой среди которых была Кольская сверхглубокая, пройденная до глубины 12040 м. В этой программе — 13 скважин, из них примерно поло- вина уже бурятся, в том числе несколько рудных. Это — и Криворожская скважина на Украине, главная задача которой выяснение строения глу- боких горизонтов одноименного железорудного бассейна с целью прог- нозирования залежей особо богатых руд, и Мурунтауская в Западном Уз- бекистане, где в числе прочих задач предполагалось вскрыть в пределах соответствующего золоторудного поля массив потенциально рудогене- рируюших гранитов, и Уральская, которая должна осветить перспективы нижних структурных ярусов на колчеданное оруденение, и Норильская, вскрывающая весь разрез расслоенных основных и ультраосновных ин- трузий с сегрегационными залежами полисульфидных руд в его основа- нии, и др. Подобные задачи можно поставить применительно к другим рудным районам и упускать из виду эту «сверхзадачу» при оценке экспер- тируемого объекта не стоит. Тем более, что для их решения не всегда на- до бурить 15-километровые скважины: иногда достаточно бурение сква- жины глубиной 1000 1200 м, что доступно для серийно выпускаемых станков колонкового бурения. В связи со сказанным отметим, что сейчас напрашивается идея о разработке еще одной более широкой програм- мы глубокого бурения, в которой нашли бы отражение результаты буре- ния уже пробуренных глубоких и очень глубоких скважин (а их, по скром- 176
ным подсчетам, имеется уже несколько сотен) и были бы намечены места заложения серий новых скважин (с обоснованием ожидаемых общегеоло- гических научных и практических результатов). Определение оптимальных соотношений объемов горных и буровых ра- бот. При современном состоянии техники и технологии бурения деталь- ную разведку практически любого обособленного, хорошо подготовлен- ного в геолого-методическом и организационном отношениях рудного участка (месторождения) можно провести, осуществив комплексную цен- трализацию работ в течение ограниченного периода времени -до 1 -2 лет, редко более. Проходка же глубоких разведочных горных вырабо- ток - штолен с квершлагами, штреками, рассечками, ортами, восстаю- щими и уклонками и шахт, особенно глубоких, с таким же набором соб- ственно разведочных—детализирующих выработок, займет гораздо бо- льше времени — в случае крупных объектов с глубокозалегающими руд- ными телами—не менее 5—10 лет. Поэтому к проектированию горнора- зведочных выработок следует подходить, в первую очередь, с позиций возможно более полного совмещения задач детальной разведки, вскры- тия и последующей отработки месторождения. Такие выработки (штоль- ни и шахты) должны проходиться эксплуатационным сечением с широ- ким использованием современного высокопроизводительного горнобу- рового оборудования и соответствующих транспортных средств, с пол- ной инженерно-технической подготовкой их устьевых частей (бетониро- вание и пр.). Это требование особенно актуально для месторождений (рудных участков), располагающихся в районах действующих горноруд- ных предприятий. При этом оптимален вариант, когда график проходки указанных выработок будет спланирован таким образом, чтобы вскры- тие ими рудного участка по времени совпадало бы с завершением его де- тальной буровой разведки и составлением отчета с подсчетом запасов. Раньше такой метод широко практиковался на рудных полях, представ- ленных рядом участков (месторождений), находящихся одновременно на различных стадиях геологоразведочного процесса, чем обеспечивалось своевременное восполнение фонда объектов, последовательно выбы- вавших в ходе эксплуатации. Что же касается горных выработок как одного из основных видов ге- ологоразведочных работ, то их значение в этом процессе систематически падает. Все задачи, ставящиеся перед детальной разведкой (вплоть до отбора технологических проб), можно решать с помощью бурения и со- провождающих его геофизических и других работ. На стадии предварительной разведки возможности применения гор- ных работ не только легкого (канавы, мелкие шурфы, врезы, расчистки), но и тяжелого типа (штольни, глубокие шурфы) несколько шире, особен- но в условиях расчлененного горного рельефа. Однако в этом случае по- следующее их использование при отработке месторождения обычно не предусматривается. Исключением является вариант РЭПа, когда про- мышленное освоение месторождения (это касается небольших, но срав- нительно богатых объектов с дефицитными видами минерального сы- рья) совмещают с его разведкой. Особенно благоприятен для этих целей 177
штольневой рельеф, позволяющий нарезать ряд разведочно-эксплуа- тационных горизонтов с выработками малого сечения. Опробование. Конечная цель проходки практически всех разведочных выработок получение возможно более полного разведочного пересече- ния рудного тела (и всего рудовмещающего горизонта, зоны) с данными о его параметрах — мощности, содержаниях полезных и вредных компо- нентов, минеральном составе, физико-механических свойствах руд и вме- щающих пород и др. Все эти данные можно получить только в результате опробования разведочных выработок. Таким образом, теологическая проба — это одна из главных, если не самая главная конечная цель про- ходки разведочных выработок, да и всего геологоразведочного процесса в целом, поэтому экономить на опробовании, как это иногда рекомен- дуется, ни в коем случае нельзя. Лучше сразу получить избыточную ин- формацию, чем затем изыскивать возможность доопробования пропу- щенных интервалов, или дополнительно анализировать сохранившийся керн или дубликаты проб, что не всегда возможно. В своем заключении эксперт обязан особо внимательно отнестись к обоснованию методов и способов отбора и анализа проб. В связи с этим отметим неправомерность представления о большей степени достоверно- сти бороздового опробования по сравнению с керновым, чем нередко ар- гументируются доводы в пользу необходимости обязательной проходки горноразведочных выработок даже там, где без этого можно свободно обойтись (например, нарезка двух-трех контрольно-заверочных этажей вместо одного и т. д.). Сопоставление обычного сечения борозды и пло- щади торца керновых колонок свидетельствует, что разница здесь незна- чительная. К тому же опасность избирательного выкрашивания материа- ла при отборе бороздовой пробы гораздо выше, чем при раскалывании (распиливании) керна на две половинки. Избирательное выкрашивание керна проявляется при самом бурении, но это можно частично компенси- ровать сбором шлама. К тому же, для повышения степени достоверности и во избежание субъективного подхода при отборе половинок керновых плашек в пробу можно, следуя рекомендациям А. Б. Натальина, брать весь керн целиком, оставляя лишь его типичные образцы для дополни- тельного специализированного изучения. Обязательному сплошному опробованию подлежат все породы, под- вергшиеся гидротермальному изменению, при этом необходимо очень четко оконтуривать границы потенциально рудоносных горизонтов (зон, блоков), что особенно важно в случае дискретного распределения оруде- нения. Керн со всех остальных интервалов опробуется геохимически— пунктирным методом с выделением литологически различных пород, поэтому геохимическое опробование должно быть непременной состав- ной частью геологоразведочного процесса. С его помощью решают це- лый комплекс задач: 1) выделение и обоснованное оконтуривание потен- циально рудоносных горизонтов, зон и блоков; 2) отстройка ореолов рас- сеяния элементов-индикаторов, в первую очередь, надрудных; 3) выделе- ние специфических маркирующих горизонтов и структурных элементов, имеющих рудоконтролирующее значение; 4) установление элементов 178
вертикальной и латеральной зональности в распределении оруденения в пределах месторождения и рудного поля; 5) выявление скоплений по- путных и других компонентов, представляющих интерес с промышлен- ной точки зрения, и др. Пока, к сожалению, геохимическое опробование керна осуществляют лишь от случая к случаю—в ходе проведения опыт- ных исследований, выполняемых обычно работниками научно-иссле- довательских организаций и тематических партий. Обсуждая вопрос о методике и масштабах - геохимических работ, эксперт должен уделить особое внимание разработке рекомендаций по выявлению нетрадиционных видов минерального сырья. Опираясь на опыт изучения других месторождений подобного типа, он должен наме- тить круг элементов, определение которых во всех отобранных (группо- вых и выборочных) пробах может привести к установлению принципиаль- но новых типов оруденения. Примеры, когда первоначально пропускали важные в промышленном отношении концентрации попутных редких и благородных металлов и рассеянных элементов, весьма многочислен- ны. Особенно часто в надрудных толщах пропускают зоны с дисперсным, визуально не различимым золотом, а непосредственно в рудных зале- жах— промышленные скопления ряда рассеянных элементов. Обычно только в ходе детального геохимического опробования удавалось выя- вить зоны с принципиально новым типом редкометального оруденения (фенакитовые руды бериллия, слюдисто-туффитовые—лития, оксидно- хлоридные—ртути и сурьмы, силикатные—титана, олова и сурьмы и т. д.). Наиболее широк спектр таких открытий для урана—не случайно для этого элемента сейчас практически нет ни запрещенных минералого- геохимических ассоциаций, ни генетических типов месторождений. Про- мышленные объекты по урану установлены во всем генетическом диапа- зоне месторождений—от глубинных магматических до приповерхност- ных, в том числе калькретных, промышленные концентрации урана в ко- торых образуются в современных пустынях при участии вадозовых вод. Определение технологических типов руд. В ходе детальной разведки месторождения должны быть выявлены и технологически изучены основ- ные типы и сорта руд. Для этого первоначально проводят цикл исследо- ваний по углубленному изучению минерального и химического составов и текстурно-структурных особенностей руд и вмещающих их пород, за- тем с учетом полученных данных намечают места для отбора групповых и валовых проб, предназначающихся для технологических исследований (лабораторных, полупромышленных, а в случае необходимости промышленных). Задача эксперта—своевременно обратить внимание ге- ологов-производственников на возможные пути оперативного решения этой проблемы с учетом опыта в отношении максимально комплексного освоения разведанных запасов полезных ископаемых как основных, так и всех попутных. Совершенствование методики разведки. Обосновывая методику де- тальной разведки месторождения, в первую очередь следует наметить се- рию поперечных к общему простиранию рудоносной структуры (антикли- наль, секущая зона, контактовая поверхность, минерализованный блок 179
и т. д.) разрезов (основа всей разведочной сети), варьируя расстояния между профилями и интервалы между скважинами в профилях с учетом конкретной геолого-структурной обстановки, затем увязать эти профили между собой с помощью дополнительно задаваемых между поперечны- ми разрезами единичных скважин, образующих в совокупности несколь- ко продольных разрезов, фиксирующих линии минимальной изменчиво- сти структурных элементов (ось складки, перегиб контактовой поверхно- сти и др.) и оруденения по простиранию рудолокализующей (рудокон- тролирующей) структуры. Поторизонтные планы обычно составляют по данным увязанных между собой поперечных и продольных разрезов, что требует, в свою очередь, дополнительных корректив в произведенные структурные построения. Использование для этих целей собственно гори- зонтальных выработок, расположенных на нескольких этажах, возможно лишь в ограниченном числе случаев, когда мы имеем дело с давно эксплуатирующимися объектами. Между тем, правильно отстроенный погоризонтный геолого-структурный план не только служит ключом к пониманию многих деталей внутреннего строения разведуемого место- рождения (участка, зоны, блока), но и позволяет более уверенно проекти- ровать развитие будущих добычных работ. В этом отношении заслужи- вает внимания опыт бурения горизонтальных разведочных скважин. По данным Г. Ярмова и других (рис. 51), бурение протяженных (до 300—500 м и более) горизонтальных разведочных скважин широко прак- тикуется на медном месторождении Вырли-Бряг (г. Бургас) в Болгарии, для последовательного подсечения систем субпараллельных крутопа- дающих полисульфидных рудных жил. На оловорудном месторождении Иультин (Чукотка), представленном серией крутопадающих кварн- касситеритовых жил, развитых в сводовой части гранитоидного купола, поиски рудных жил у противоположного (скрытого) контакта последнего намечается вести с помощью глубоких (более 500 м) скважин, задавае- мых у доступного для установки бурового станка обрыва с выходами ру- долокализующих гранитов. Разведка крут опадающих рудоносных зон с помощью горизонтальных скважин весьма эффективна и многообещающа. Такие скважины можно бурить как с подземных выработок, так и непосредственно с поверхности при наличии соответствующего рельефа (дело пока новое). Техника и тех- нология бурения горизонтальных буровых скважин в должной мере еще не освоены, поэтому широкого развития этот метод не получил. Тем не менее, можно рекомендовать бурение единичных горизонтальных сква- жин с целью получения геолого-структурных разведочных пересечений в «третьем измерении»—дополнительно к поперечным и продольным профилям. Методика детальной разведки рудных месторождений, основываю- щаяся на «трехразрезном» принципе, в полной мере применима к объек- там с преобладающим развитием линейно ориентированных рудолока- лизующих структур. В случае пологого залегания рудоносных горизон- тов и зон скважины в поперечных и продольных профилях задаются вер- тикальными, а при разведке крутопадающих залежей—наклонными (бу- 180
Ш 1 Рис. 51. Схема поисков и подземной горнобуровой разведки рудных жил медного месторождения Вырли-Бряг (обобщенный разрез). По И. Тополовой, Г. Ярмову и др.: 1 метаморфизованные рудовмещающие сланцы; 2 -рудные жилы; 3 — горноразведочные выработки; 4 горизонтальные поисково-разведочные буровые скважины рятся как одним стволом, так и в виде веера в одной вертикальной пло- скости— ориентированное многоствольное бурение). При разведке стол- бо- и плащеобразных, а также штокверковых месторождений методиче- ский подход может быть совершенно иным: основываясь на возросшем мастерстве буровиков и наличии соответствующей техники, такие место- рождения можно разбуривать многоствольным кустом скважин, ориен- тированных, например, в горизонтальной плоскости. Так, в центральной части рудоносной трубки взрыва (трубоообразного штокверка, карбона- титового массива, кимберлитовой трубки, плащеобразной залежи ред- кометальных апогранитов, развитой в купольной части интрузива, и др.) можно задать опорную скважину большого диаметра, из которой, ориен- тированно искривляя ствол, разбурить (более мелким диаметром по кру- гу на определенной глубине) конусообразный веер из десятка и более скважин, затем опустить снаряд на величину разведочно- эксплуатационного этажа и снова повторить такую же процедуру (рис. 52). В итоге разведочная система получит древовидную форму в виде многоветьевой и многоярусной «ели», что в значительной мере будет способствовать выявлению морфологических особенностей рудных тел разведуемого месторождения. Однако для построения по этим данным наглядной его модели необходимо использовать ЭВМ и графопостроите- ли, так как проделать эту операцию вручную будет трудно. 181
Рис. 52. Схематизированная блок-диаграмма, иллюстрирующая методику на- правленно-буровой разведки рудоносной структуры кольцевого (трубообразного) типа. По А.Е. Козловскому: 1 потенциально эксплуатационные горизонты; 2- -основная структурная скважина; 3 веера направленно искривленных скважин, предназначающихся для разбуривания кольцевой рудоносной структуры на главных разведочно-эксплуатационных горизонтах Значительный резерв повышения эффективности детальной разведки заключен в более широком применении специализированных геофизиче- ских и геохимических работ. В связи с этим еще раз подчеркнем необходи- мость проведения систематического сплошного геохимического опробо- вания всего керна буровых скважин. Принято считать, что применение ге- охимических методов наиболее результативно на первых этапах геолого- разведочного процесса- во время общих и специализированных пои- сков. Не отрицая этого утверждения, подчеркнем, однако, что накоплен- ный в ряде рудных районов опыт свидетельствует и о том, что с помо- щью указанных методов в ходе детальной разведки, в первую очередь, буровой, удается решать и, главное, весьма оперативно, важные задачи, связанные, в частности, с выделением в разрезе и прослеживанием по простиранию горизонтов и зон, благоприятных для локализации промыш- ленного оруденения. Оконтуренные таким образом перспективные пло- 182
щади в дальнейшем берутся в основу блокировки запасов низких катего- рий. Особенно эффективен этот метод в случае отсутствия четких геоло- гических границ рудных (и рудовмещающих) тел. Велика роль рудной геохимии и при диагностике рудокоптролирующих разрывных, склад- чатых, контактовых и других структур разного порядка — указателей скрытых рудных залежей. Не менее важно и значение геофизических методов при детальной раз- ведке рудных месторождений. С их помощью не только уточняют геоло- гические границы и выделяют зоны разрывных нарушений, в том числе рудоносных и пострудных, но и определяют содержания в околоскважцн- ном пространстве как основных рудных, так и некоторых сопутствующих компонентов. В отдельных случаях удается «просветить» и межскважин- ное пространство, что имеет первостепенное значение для интерпретации и увязки между собой данных отдельных буровых скважин и поисков скрытых рудных тел. Расширение фронта поисково-разведочных работ. Поскольку одиноч- ные месторождения промышленных масштабов— явление в природе исключительно редкое, необходимо, параллельно с детальной разведкой экспертируемого объекта продолжать углубленное изучение рудного поля в целом (для обоснования поисков скрытого оруденения) в пределах контролирующей его структуры (антиклинорий или, наоборот, синкли- нальный прогиб, системы разрывных нарушений, магматические образо- вания разного типа и др.). Для этого последовательно проверяются все перспективные структуры более мелкого порядка, выделенные на струк- турно-прогнозной карте рудного поля. Проверку ведут в соответствии со схемой ранжирования структур, построенной с учетом совокупного влия- ния всех факторов рудолокализации. Каждая из выделенных структур должна пройти все перечисленные стадии геологоразведочного процес- са — от прогнозирования скрытого оруденения до предварительной и де- тальной разведки. Эта задача особенно актуальна для разрабатываю- щихся месторождений. Каждый отдельно взятый рудный объект в течение периода промы- шленного его освоения переживает несколько качественно различных этапов: 1) быстрого наращивания мощностей по добыче, главным обра- зом, за счет наиболее богатых рудных участков; 2) относительно дли- тельного периода стабильного уровня добычи, причем, в основном, за счет средних по качеству руд, содержания полезных компонентов в кото- рых близки к подсчетным по месторождению в целом; 3) последователь- ного снижения как масштабов добычи, так и содержаний полезных ком- понентов в извлекаемой руде. Этим обусловливается аритмичность в ра- боте действующих предприятий, базирующихся только на запасах, скон- центрированных на одном рудном участке (месторождении, рудном блоке). Задача эксперта—наметить пути преодоления указанного недо- статка путем составления плана замены выбывающих в ходе эксплуата- ции рудных участков новыми, заранее подготовленными. Отмеченная закономерность характерна для большинства месторож- дений с неравномерным распределением оруденения — цветных, редких, 183
благородных металлов и др. Это хорошо подтверждается данными С. Каргилла и других, полученными при статистическом анализе резуль- татов добычных работ на ведущих ртутных месторождениях мира [45]. В ходе проведенного этими авторами анализа выявлено закономерное снижение качества добываемых руд, которое графически (в логарифмиче- ском масштабе) показано прямой нисходящей линией (см. рис. 50). Для протяженных рудных полей, контролирующихся пологими структурами экранирования, эта закономерность, сохраняющаяся для каждого рудно- го участка, в целом не выдерживается: вместо прямой нисходящей линии на I рафике изменения содержаний получается волнистая кривая (рис. 53), каждый пик которой соответствует по времени вводу в эксплуатацию очередного рудного участка, большей частью скрытого. Необходимо иметь в виду, что для каждого типа месторождений характерно свое, стро- го определенное соотношение количеств руды различного качества. Имея в виду общую закономерность снижения качества руд по мере отработки каждого рудного участка, необходимо заранее готовить фронт эксплуа- тационных работ—усиленно вести поиски и разведку скрытых рудных залежей, чтобы к моменту резкого падения содержаний на отрабатываю- щихся участках месторождения был готов к вводу в эксплуатацию новый, полностью подготовленный рудный участок. Этот вывод подкреплен многолетним опытом отработки ртутных месторождений Украины и Киргизии (см. рис. 53). С. Каргилл и другие, основываясь на приведен- ных статистических данных, делают вывод, что логарифм кумулятивного содержания металла в руде линейно связан с логарифмом кумулятивной добычи руды, поэтому процентное содержание металла в руде и количе- ство добытой руды функционально зависят друг от друга. Используя эту функцию, можно прогнозировать кривую истории развития добычи до любого более низкого уровня среднегодового содержания металла в ру- де. Такой прогноз облегчает оценку общих ресурсов ртути, а следова- тельно, и оставшихся запасов — за вычетом полученного металла [45]. Разработанный указанными авторами метод подсчета прогнозных ре- сурсов можно применять и для других видов полезных ископаемых, в первую очередь, крупных, длительное время эксплуатирующихся мес- торождений. С его помощью можно достаточно объективно определить оставшиеся запасы более бедных руд — прогнозные ресурсы категории Р|. Следует иметь в виду, что для рудных полей, которые представляют собой группы разнородных объектов, объединенных общей рудоконтро- лирующей структурой, этот метод можно использовать с известными оговорками. Соответствующие поправки должны вноситься и за счет ге- нетических и геолого-структурных особенностей изучаемых месторожде- ний, а также применявшихся методов отработки рудных залежей, харак- теризующихся различной полнотой выемки полезного ископаемого. Тем не менее, этот принцип достаточно действенен, о чем свидетельствует со- поставление прогнозируемых ресурсов, полученных различными спосо- бами. Так, С. Каргилл и другие в 1979 г. определили прогнозные ресурсы ртути США при бортовом содержании 0,1% в 53 гыс.т; по предыдущим оценкам, базирующимся на обшегеологических, экономических и ко- 184
Рис. 53. Графики, характеризующие изменение средних содержаний металла на ртутных рудниках Киргизии по мере истощения отрабатываемых участков и ввода в эксплуатацию вновь разведанных площадей. По Е. А. Павлюкович, В. Я. Зимали- ной и др.: 1-3- средние содержания: 7—по штуфным пробам, 2- по участкам, 3—минимальные для промышленных руд; 4, 5 —изменение содержаний в добывающихся рудах: 4 — монометальных. 5—комплексных ртутно-сурьмяно-мышьяково-флюоритовых нъюнктурных соображениях, при таком же бортовом содержании полу- чены близкие цифры: 44,3 (1965 г.) и 45,6 тыс. т. (1976 г.); при повышении бортового минимума до 0,2% цифра прогнозных ресурсов уменьшилась до 26,2 тыс. т (1965 г.); при 0,5% ресурсы снижались до 7,9 тыс. т (1962 г.). Общемировые ресурсы ртути определены ими в 1551 тыс. т [45]. Таким образом, кумулятивно-статистический анализ, проведенный на примере наиболее типичных эксплуатирующихся месторождений ртути с очень сложным строением убедительно свидетельствует о необходимо- сти своевременной подготовки фронта добычных, а следовательно, и прогнозно-поисковых и разведочных работ. И основным объектом при- ложения сил здесь является рудное поле. Поэтому эксперт, концентрируя свое внимание на оценке детально разведуемого объекта, не должен упу- скать из виду рудное поле в целом как резерв заключенных в нем скрытых рудоносных структур. Комплексность. На стадии детальной разведки месторождения во- прос комплексного подхода к геолого-экономической оценке экспертируе- мого объекта приобретает практическую направленность. Особенно ак- туальна эта задача для месторождений, которые по своим параметрам (в первую очередь в отношении средних содержаний полезных компонен- тов) находятся на грани кондиционных — промышленно интересных. Именно поэтому эксперт в своем заключении должен не только указать на необходимость учета всех попутных компонентов, но и привести кон- кретные экономические расчеты, подтверждающие возможность извлече- ния тех или иных компонентов как непосредственно из руд, так и из вме- щающих их пород, включая породы вскрыши. Такие расчеты могут быть или прямыми в случае наличия данных о содержаниях и закономерностях распределения отдельных компонентов, или же косвенными, базирующи- мися на материалах отработки аналогичных по генетическому или геоло- I о-промышленному типу месторождениях. При этом необходимо учиты- 185
вать потенциально вредные компоненты, а также возможное воздействие будущих эксплуатационных работ на окружающую среду. Как отмечалось, колчеданно-полиметаллическое месторождение Ба- ченс в Ньюфаундленде успешно-разрабатывалось в течение более полуве- ка [44]. В последние годы созданный на нем горнообогатительный комби- нат начал испытывать трудности в связи с заметным снижением содержа- ний в добываемой руде основных полезных компонентов. Поднять его рентабельность удалось за счет повторной переработки хвостов обога- щения, представляющих собой, по существу, готовый баритовый концен- трат. Барит является постоянным спутником на ряде медно- полиметаллических месторождений типа Куроко, свинцово-цинковых стратиформных месторождений в эффузивных (Рудный Алтай) и карбо- натных толщах (Казахстан), во многих жильных месторождениях (Кав- каз, Северный Алжир). Однако лишь в редких случаях с самого начала планируется получение селективного баритового концентрата, необхо- димого для обеспечения нефтяного бурения, а также широко исполь- зуемого в других отраслях промышленного производства. Между тем за его счет можно почти на одну треть снизить стоимость основной рудной продукции. На полиметаллических месторождениях Южной Франции доля ос- новных рудных компонентов (свинец и цинк) составляет не более 40% извлекаемой стоимости, остальное приходится на попутные компоненты, в первую очередь, серебро, отчасти рассеянные элементы — кадмий, гал- лий, германий и др. Тем не менее, значительную часть действующих предприятий в последние годы пришлось законсервировать: выдержали конкуренцию лишь те из них, которые смогли своевременно наладить производство других видов попутной продукции, например пиленого облицовочного камня, добывающегося из карьеров, вскрывающих рудо- носные гранитоидные массивы. На Никитовском ртутном месторождении рентабельность производ- ства основной рудной продукции—ртути достигается в значительной степени за счет реализации попутно добываемых кварцитов и кварцито- видных песчаников: в качестве дорожного покрытия используют кварци- товую щебенку и огарки—дробленую массу рудоносных кварцитов, из которых во вращающихся печах методом прямой возгонки извлекают основную массу ртути. Эффективность попутной утилизации этого мате- риала еще более повысится, если внедрить предложенный Н. Я. Ольхов- ским способ его предварительного грохочения для получения киноварь- содержащей диккитовой массы (диккит в кварците выделяется преиму- щественно вдоль тонких прожилков, по которым происходит раскалыва- ние породы при предварительном механическом додрабливании щебенки до требуемой размерности). Попутное извлечение ртути из меднорудных концентратов месторож- дения Гордрам свидетельствует, что своевременная постановка вопроса о необходимости комплексного освоения этого месторождения не только способствовала бы извлечению дополнительно до 1 тыс. т ртути, т. е. по- лучению сверхплановой прибыли в размере до 5 млн дол., но и предот- 186
врашению заражения ртутью территории, примыкающей к тем предприя- тиям, где осуществлялась переработка медных концентратов (медепла- вильные заводы). Расчеты О. В. Кондрашовой показали, что каждая тон- на попутной ртути, потерянной в процессе пирометаллургической пере- работки ртутьсодержащих полиметаллических руд, при коксовании и сжигании ртутьсодержащих углей, а также при использовании газа и не- фти. или при химическом производстве с участием ртути и ее соединений, наносит ущерб окружающей среде и, в первую очередь, здоровью челове- ка в сумме, намного превышающей оптовую стоимость тонны этого ме- талла. Другой пример ущерба окружающей среде, наносимой деятельно- стью горнодобывающих предприятий,— производство карьерных работ в густонаселенных района^. Это и понижение (часто катастрофическое) уровня грунтовых вод, и резкое ухудшение их качества (железорудные ка- рьеры КМА, Криворожского и Керченского бассейнов), и вывод из строя на многие десятки лет, а то и безвозвратно тысяч и десятков тысяч гекта- ров плодороднейших земель (КМА и Украина), и ухудшение экологиче- ской обстановки и др. [19]. По расчетам А. Н. Ефремова, сделанным при- менительно к районам Центрального Нечерноземья, прямые и потен- циальные убытки от карьерной разработки месторождений полезных ископаемых намного превышают здесь общую стоимость извлекаемого минерального сырья. Эти и другие как положительные (удешевление продукции за счет бо- лее полного и комплексного промышленного освоения месторождений), так и отрицательные (нанесение ущерба окружающей среде и здоровью человека) факторы необходимо учитывать при экспертной оценке каждо- го детально разведуемого месторождения. Инфраструктура, социально-хозяйственные и другие факторы. Каж- дое оцениваемое месторождение нельзя рассматривать в отрыве от об- щих народнохозяйственных проблем (дефицитность данного вида мине- рального сырья, необходимость улучшения территориального размеще- ния минерально-сырьевых баз и др.), а также более частных факторов: ге- ографо-экономического положения, с одной стороны, и социальных проблем района—с другой. Первый круг вопросов связан с инфраструк- турой: наличие транспортных связей, источников энерго- и водоснабже- ния, второй—с социальными проблемами: занятость местного населе- ния и др. Любой из этих факторов в данной конкретной обстановке мо- жет оказать влияние на решение о дальнейшей судьбе экспертируемого объекта. Обобщая изложенное, подчеркнем, что в ходе детальной разведки ме- сторождения приходится решать широкий круг вопросов, нередко выхо- дящих за рамки основной задачи,— определения его запасов. Это требует комплексного подхода к оценке разведуемого месторождения с привлече- нием специалистов различного профиля, но обязательно с экономиче- ским обоснованием предлагаемых решений. Из приведенных предварительных соображений следует, что деталь- ная разведка—это именно та стадия геологоразведочного процесса, на 187
которой коллективный подряд может оказаться экономически наибо- лее эффективным. Дело в том, что в случае полноценной научно-ме- тодической подготовки и всестороннего теолого-структурного обосно- вания объекта на стадии предварительной разведки и в ходе разработки геологического задания коллективного подряда на детальную разведку обычно удается с большой степенью уверенности определить как общий объем оптимально необходимых разведочных работ, трк и места заложе- ния разведочных выработок. Поэтому реализация проекта детальной разведки — процесс в значительной мере производственный, где перво- степенная задача — максимально возможное повышение производитель- ности на основных видах разведочных работ, главным образом, при бу- рении скважин (конечно, при соблюдении всех требований по качеству их исполнения). Значительный резерв роста общей эффективности геолого- разведочных работ зависит также от вклада геолога в дальнейшее совер- шенствование геологоразведочного процесса, осуществляемого на осно- ве оперативного анализа и своевременного обобщения поступающей ге- ологической информации (корректировка мест заложения отдельных вы- работок, новая трактовка особенностей строения разведуемых участков, выявление новых перспективных площадей и т. д.). Существенным условием является также своевременное и параллель- ное основным видам геологоразведочных работ проведение вспомога- тельных исследований, направленных на сбор исходного материала, не- обходимого для составления полноценного подсчета запасов и получения данных для последующего проектирования действующего предприятия. Задача эксперта — очертить весь круг проблем, который необходимо охватить в ходе детальной разведки месторождения. Опыт показывает, что в результате недоработок, допускаемых при детальной разведке ме- сторождения, нередко возникает необходимость в доразведке отдельных его участков или дополнительном сборе материалов. К наиболее частым случаям относятся: 1) недоразведка блоков с наиболее сложной структу- рой и необычными для месторождения в целом структурно-морфо- логическими типами рудных тел (в случае открытой добычи -часто наблюдающаяся недоразведка фланговых частей рудных залежей, что за- трудняет отстройку внешних контуров карьеров); 2) недоопробование от- дельных интервалов разведочных выработок, что усложняет задачу по оконтуриванию зон, пригодных для массовой отработки; 3) недостаточ- ное внимание к попутным компонентам (анализ на эти компоненты лишь ограниченного числа проб); 4) слабая изученность вещественного и, осо- бенно, минерального состава руд, что затрудняет выделение технологи- ческих их типов и сортов; 5) «экономия» на структурном и поисковом бу- рении, что иногда приводит к пропуску целых рудных этажей и самостоя- тельных рудоносных структур и, в конечном счете- -занижению общих масштабов рудного поля; 6) геолого-поисковая недоизученность района с точки зрения его перспектив как на изучаемый вид полезного ископае- мого, так и на местное минеральное сырье, организация добычи которо- го потребуется в случае промышленного освоения разведуемого объекта; 7) неполная изученность горнотехнических и инженерно-геологических 188
условий; 8) слабая проработка народнохозяйственных, экономических, социально-политических, территориальных и конъюнктурных аспектов, возникающих в связи с проблемой создания нового горнопромышленно- го комплекса; 9) недостаточный учет экологических последствий, обу- словленных нарушением окружающей среды как в ходе геологоразведоч- ных работ, так и при будущем промышленном освоении детально разве- дуемого месторождения. Окончательную геолого-экономическую оценку детально разведуемого месторождения дают в сводном отчете о проведенных геологоразведоч- ных работах, сопровождающемся подсчетом запасов [14, 16]. Требова- ния, предъявляемые к такому отчету, изложены в соответствующих ин- струкциях ГКЗ СССР. Прирост разведанных запасов по основным видам полезных ископаемых, определяющим промышленный потенциал стра- ны, входит в государственный заказ, устанавливаемый Госпланом СССР министерствам и ведомствам Советского Союза, осуществляющим на его территории геологоразведочные работы. Этим определяется ответ- ственность авторов отчета за достоверность и обоснованность представ- ляемых к утверждению в ГКЗ СССР (ЦКЗ, ТКЗ) запасов. Кроме того, разведанное месторождение с подсчитанными на нем запасами полезных ископаемых является конечной продукцией геологоразведочной органи- зации, которой она отчитывается перед вышестоящей инстанцией за про- изведенные затраты. Окончательный итог коллективного подряда, в свою очередь, также прямо зависит от этого показателя. Отсюда—и роль эксперта при оценке результатов камеральной обработки данных о проведенных геологоразведочных работах, изложенных в сводном от- чете с подсчетом запасов. Это — предварительная апробация как степени достоверности самого подсчета запасов (с геологических, методических, технико-экономических и других позиций), так и обоснованности выво- дов о специфических особенностях разведанного месторождения и воз- можных путях дальнейшего расширения его перспектив. Доразведка месторождения в ходе проектирования его отработки. Ускоренное промышленное освоение детально разведанного месторож- дения- скорее исключение, чем правило. Проектирование горнодобы- вающего предприятия, особенно крупного- процесс длительный, тре- бующий сложных и многовариантных расчетов, на что уходит достаточ- но много времени. К тому же ввод такого предприятия в действие обыч- но осуществляется последовательно, по этапам, иногда в течение целых десятилетий. Лишь в очень редких случаях удается разведать месторож- дение целиком- - гораздо чаще его разведку производят последователь- но, по мере подготовки фронта разведочных работ. Таким образом, во избежание замораживания средств для промышленного освоения обычно подготавливается лишь часть месторождения, которая и разведуется наиболее детально. Поэтому в ходе проектирования иногда возникает необходимость до- разведки или всего месторождения, или отдельных его частей—блоков. Такая необходимость вызвана рядом причин, среди которых наиболее частые следующие: 1) увеличение проектной мощности предприятия 189
в связи с неожиданным ростом потребности в данном виде минерального сырья; 2) изменение способа отработки месторождения (например, заме- на селективной выемки обогащенных рудных жил и гнезд из подземных выработок сплошной отработкой всей рудной массы с помощью карье- ра); 3) необходимость более дробного расчленения подсчетных блоков в связи с дополнительным уточнением схемы классификации руд по их типам и сортам (особенно часто такая проблема возникает в случае ши- рокого развития в зоне окисления некоторых сульфидных месторожде- ний технологически упорных руд); 4) снижение кондиционных требова- ний, обусловленное достижениями научно-технического прогресса в области техники и технологии эксплуатационных работ и технологии обогащения и переработки руд; в этом случае необходима доразведка не- кондиционных блоков, а также сгущение сети разведочных выработок на отдельных участках, где по новым кондициям можно объединить ранее выделявшиеся разрозненные рудные тела в единые блоки, пригодные к отработке на массу; 5) коренное изменение представлений о генезисе и строении месторождения и. следовательно, о его возможных перспекти- вах; такие примеры многочисленны, например, подход к оценке колче- данных месторождений коренным образом меняется в зависимости от того, какой генетической концепции придерживается эксперт: если гидро- термальной, то в его понимании это будет штокверк или система рудных жил, если осадочно-эксгаляционной—плащеообразная залежь, осадоч- но-метаморфогенной—пласто- или лентообразное тело и т. д.; 6) резкое изменение конъюнктуры в отношении основных (медь, никель, хром, марганец и др.) или попутных (серебро, золото, платиноиды, рений и др.) компонентов руд, а также отдельных их сортов (оксидные и перроксид- ные руды марганца и др.); 7) улучшение инфраструктуры (например, зона БАМа, ставшая доступной для промышленного освоения после заверше- ния строительства этой железнодорожной магистрали); 8) необходимо- сть выбора площадки под промышленное и гражданское строительство; 9) уточнение инженерно-геологической ситуации; 10) проходка дополните- льных выработок технического назначения (например, бурение вентиля- ционных скважин большого диаметра, при закладке которых необходи- мо иметь в виду и попутное решение геологоразведочных задач) и т. д. При предпроектной доразведке месторождения, вызванной какими- либо из перечисленных причин, задача эксперта сводится к определению необходимого для этого объема дополнительных геологоразведочных работ, уточнению мест заложения разведочных выработок и точной фор- мулировке геологического задания, которое должно лечь в основу кол- лективного подряда на доразведку экспертируемого объекта. Конкрет- ность задачи предопределяет большую эффективность хозрасчетного ме- тода ведения работ по доразведке детально разведанного и подготавли- ваемого для промышленного освоения месторождения. В роли заказ- чика в данном случае выступает организация или ведомство, которым поручена отработка данного объекта. Проектирование работ по доразведке месторождения осуществляется на основе составленной структурно-прогнозной карты и карты со схемой 190
блокировки запасов. В случае необходимости проводят дополнительные теологические исследования по методике, охарактеризованной ранее, но с решением более частных конкретных задач—уточнение структуры на одном из участков месторождения, выяснение характера зональности в размещении полезных и вредных компонентов, выбор мест для отбора дополнительных технологических проб и др. Доразведку отдельных участков эксплуатирующегося месторождения осуществляют или в определенной заранее последовательности (в случае поэтапной отработки месторождения), или по мере обнаружения и раз- ведки скрытых рудоносных структур (рудных тел), расположенных в пре- делах изучаемого рудного поля. В первом случае сначала детально разве- дуют участки, подлежащие первоочередному промышленному освоению, а все остальные площади месторождения (рудного поля) подвергают то- лько поисковой оценке или предварительной разведке. Так как объекты возможной доразведки будут известны заранее, поэтому сразу же огова- ривается и возможная последовательность их изучения и разведки (в соот- ветствии с требованиями эксплуатации). Позиция таких участков на про- гнозно-структурной карте определяется с большой степенью точности, при этом подсчитываются и их запасы (обычно по категории С2) и оцени- ваются прогнозные ресурсы (по категории Р,). Тем не менее, в ходе эксплуатационных работ, проводящихся на детально разведанных (эта- лонных) участках, могут появиться принципиально новые данные, по- зволяющие по-иному подойти к оценке перспектив других, в том числе и оцененных ранее участков рудного поля. Это потребует уточнения, а иногда и коренной переделки составленной структурно-прогнозной карты. Уточнение структурно-прогнозной карты района эксплуатирующе- гося месторождения для выявления скрытых рудных залежей и расшире- ния на этой основе минерально-сырьевой базы действующего предприя- тия имеет свои особенности, чем предопределяется и специфический под- ход к проведению этих работ. Это, во-первых, возможность уточнения контуров рудного поля, во-вторых, широкое использование данных эксплуатации, позволяющих более углубленно понять структуру место- рождения и расшифровать с большей полнотой, чем ранее, закономер- ности локализации оруденения, установить форму, размеры и относи- тельное значение рудных тел различных структурно-морфологических типов и, в-третьих, фактическая проверка степени достоверности пред- шествующих прогнозных построений (по данным эксплуатации). Работы по уточнению карты проводят в три этапа: 1) геологическое перекартирование (обязательно на инструментальной основе) всего руд- ного поля обычно в масштабах 1:5000— 1:10000; 2) уточнение геологи- ческой карты эксплуатируемого участка (месторождения), чаще всего в масштабах 1:1000—1:2000 (с точной инструментальной привязкой всех рудных выходов и прослеживанием геологических контактов и раз- рывов); 3) статистическая обработка данных первичной геологической документации эксплуатационно-разведочных и эксплуатационных выра- боток, а также материалов отработки (по блокам, горизонтам и конкрет- ным рудным телам). 191
Эту работу проводят при обязательном участии рудничных геологов. Особое внимание при этом необходимо уделять следующим вопросам: 1) определению координат всех точек пересечения разведочными и эксплуа- тационными выработками основной рудолокализующей (рудоконтроли- рующей) и всех вспомогательных поверхностей как основы для составле- ния нового детализированного варианта геолого-структурной прогноз- ной карты рудного поля; 2) установлению ведущих структурно-мор- фологических типов промышленных рудных тел (преимущественно по данным документации и замера объемов очистных камер и результа- там оконтуривания конкретных рудных тел с помощью вееров подзем- ных малометражных разведочных скважин); 3) выявлению геолого- структурной позиции (в разрезе и по отношению к основным рудокон- тролирующим структурам—осевым частям складок, рудоподводящим разрывам, контактам с интрузивными телами и т. д.) рудных тел различ- ных структурно-морфологических и промышленных типов; 4) определе- нию параметров конкретных рудных тел (размеры, запасы руды и метал- ла, содержание полезных компонентов) и их систематике (ранжирова- нию) по типам, размерам и удельному значению в запасах и добыче; 5) сопоставлению, где это возможно, данных разведки и эксплуатации (за- верка буровых скважин восстающими и др.). С помощью собранного и проанализированного таким образом мате- риала можно не только уточнить отдельные позиции структурно- прогнозной карты изучаемого рудного поля, но и обосновать новую схе- му выделения на ней геологически однородных блоков и дать последним более достоверную, чем прежде, количественную характеристику— достаточную для оконтуривания блоков запасов категории С, и оценки отдельных площадей по категории Р, (прогнозные ресурсы). Дальнейшая процедура заключается в ранжировании выделенных перспективных структур по степени их надежности, определению объемов заверенных работ, обоснованию методики последовательного разбуривания реко- мендуемых для предварительной, а затем и детальной разведки рудонос- ных структур (по согласованному с горнодобывающей организацией пла- ну—в целях ускоренного промышленного освоения каждого вновь выяв- ленного рудного объекта). Выяснение возможностей продления жизни горнодобывающего предпри- ятия, сырьевая база которого близка к исчерпанию. Эту проблему мож- но решить двумя путями. Первый путь сводится к прогнозированию ру- доносных структур со скрытым оруденением, аналогичных тем, которые выявлены на эксплуатирующихся участках рудного поля. Эту задачу решают на основе уточненной и дополненной структурно-прогнозной карты. Второй путь — переход к отработке принципиально новых видов и источников минерального сырья, но в пределах изучаемого рудного поля. Один из примеров такого подхода — утилизация баритсодержащих хвостов обогащения полиметаллического рудника Баченс в Ньюфаунд- ленде. К этой же категории объектов относятся также многочисленные кварцевожильные месторождения золота, где после отработки богатых рудных столбов нередко переходят на сплошную выемку слабоминерали- 192
зованной кварцевожильной массы в качестве флюсового материала для медеплавильных печей. Известны месторождения сульфидного золота, в которых успешно отрабатывались лишь верхние горизонты, представ- ленные зонами вторичного обогащения со свободным золотом; нижние же горизонты вследствие технологических трудностей извлечения золота из бедных сульфидных руд, как правило, не разрабатывались. Исключе- ние— штокверковые тела с высоким содержанием как золотоносного пи- рита. так и вмещающего его барита. При отработке таких тел получали селективно баритовый и золотосодержащий пиритовый концентраты. Типичный пример решения подобной проблемы скарново- шеелитовое месторождение Лянгар в Западном Узбекистане- пер- венец вольфрамовой промышленности в Средней Азии. В годы Вели- кой Отечественной войны это месторождение успешно отрабатывалось на вольфрам и, частично, молибден, а затем в связи с выклиниванием контактовых скарноворудных залежей с глубиной и резким снижением содержаний полезных компонентов рудник оказался под угрозой закры- тия. Продлить его жизнь и даже резко повысить рентабельность про- изводства удалось благодаря инициативе Л. С. Виноградова, предложив- шего переориентировать обогатительную фабрику комбината на перера- ботку рудовмещающих гранитов с выдачей селективно концентратов ос- новных породообразующих минералов — кварца, полевого шпата, слюд, т.е. нерудного сырья, пользующегося неизменно высоким спросом. Последний пример можно использовать и для иллюстрации тезиса о необходимости комплексной переработки рудовмещающих пород, не дожидаясь полного истощения запасов основного рудного компонента. К сожалению, примеры подобного хозяйского подхода в практике горно- добычных работ достаточно редки. В связи с этим напомним о неодно- кратных предложениях рассматривать Дальнегорское месторождение в Советском Приморье в качестве не столько рудного объекта, сколько источника, уникального декоративного камня, каковым является рудо- вмещающий датолитовый скарн, почковидные образования которого имеют на пришлифовках яркие узоры, по сложности рисунка не уступаю- щие лучшим сортам малахита и яшм. Второй пример такого же рода ка- сается Палатского жильного месторождения плавикового шпата в Родо- пах (Болгария). Скопления нежно-розового флюорита представлены здесь, в основном, крупными колломорфнымн выделениями - готовым материалом для разнообразных поделок, потенциальная стоимость ко- торых многократно превышает стоимость добывавшейся руды. Задача эксперта в этой очень сложной ситуации заключается в том, что- бы, ориентируясь на известные примеры и учитывая специфические осо- бенности дорабатываемого месторождения, попытаться наметить воз- можные пути продления жизни действующего предприятия, вовлекая для этого в сферу производства новые источники и нетрадиционные виды ми- нерального сырья, вплоть до самых неожиданных. «Экзотический» при- мер - ртутное месторождение Нью-Альмаден в США, законсервирован- ное из-за снижения содержания металла в добываемой на нижних (до 840 м) горизонтах руде. Здесь при проходке одной из глубоких шахт 193
вскрыта мощная зона дробления с большим притоком углекислого газа. Для его утилизации был сооружен небольшой завод по выпуску сухого льда (твердой углекислоты), успешно функционировавший в течение некоторого времени. Дополнительная разведка месторождений, находящихся в сфере деяте- льности горнодобывающего предприятия, испытывающего затруднения с минерально-сырьевой базой. В ряде случаев скрытых резервов, заклю- ченных в пределах рудного поля, в состав которого непосредственно вхо- дит эксплуатирующееся месторождение, оказывается недостаточно для продления жизни действующего предприятия. В такой ситуации приходи- тся нередко учитывать объекты, расположенные за границами изучаемо- го рудного поля, причем как однотипные с эксплуатирующимся месторо- ждением, так и представленные другими видами минерального сырья. Их промышленное освоение можно осуществлять на основе группового спо- соба с широким использованием вахтового метода разведки и отработки периферийных объектов. Групповой метод эксплуатации однотипных месторождений практи- куется достаточно широко. Так, для ускоренной отработки небольших золотоносных россыпей в зарубежных фирмах сконструированы и испы- таны в производственных условиях передвижные комплексы, включаю- щие энергетическую установку, рыхлители горной массы, транспортеры, погрузчики породы, приспособления для промывки песков и мощные на- сосы для подачи воды. В США отработка мелких месторождений золота карлинского типа ведется групповым способом. Основой технологиче- ского процесса здесь служит кучное выщелачивание добытой золотосо- держащей рудной массы с последующим извлечением металла из раство- ра с помощью ионнообменных смол. Этот способ отработки применялся и на небольших ртутных месторождениях опалитового типа, широко раз- витых в США (штаты Невада, Орегон, Калифорния и др.). По данным Е. Бейли, эти месторождения представлены приповерхностными грибо- образными киноварьсодержащими опалитовыми залежами с ограничен- ными запасами (десятки, редко первые сотни тонн металла) и низкими (в среднем около 0,1%) содержаниями ртути. Однако эти недостатки ком- пенсируются легкостью отработки рудных залежей, осуществляющейся обычно в течение 1—2 полевых сезонов. Для этого используют передви- жные агрегаты, включающие небольшую печь для возгонки ртути, а так- же бульдозер для вскрытия рудных выходов и добычи карьерным спосо- бом рыхлой ртутной руды. В Советском Союзе групповой способ практиковался при промы- шленном освоении небольших свинцовых месторождений—добычу ру- ды на каждом из них осуществляли соответствующим разведочно- эксплуатационным предприятием по индивидуальным проектам, а про- изводство свинцового концентрата сосредоточивалось на центральном руднике, располагавшем стационарной базой, включающей обогатитель- ную фабрику повышенной мощности. По такой же схеме можно отрабатывать и группы однотипных место- рождений других видов полезных ископаемых. Так, В. В. Дегтярев на 194
примере небольших бокситовых месторождений карстового типа, выяв- ленных в ряде районов Центрального Казахстана, обосновал высокую экономическую эффективность промышленного освоения отдельных их групп, не только характеризующихся однотипностью геолого-текто- нической позиции, но и отличающихся общностью инфраструктуры (бли- зость транспортных магистралей, электролинии и др.). Каждое такое от- дельно взятое месторождение, как правило, не соответствует современ- ным требованиям промышленности, однако в сумме с учетом общности затрат на создание инфраструктуры и возможности использования вах- тового метода, они будут отвечать групповым кондициям на их освое- ние. В:-В.. Дегтярев разработал такие кондиции для отдельных групп бок- ситовых месторождений указанного района. Их можно использовать и при геолого-экономической оценке групп небольших месторождений других видов минерального сырья. С точки зрения рассматриваемой проблемы (продления жизни горно- добывающего предприятия с истощающимися запасами разведанных руд) способ группового освоения месторождений, расположенных в пре- делах возможного радиуса его действия, может оказаться достаточно эффективным. Эксперту надлежит тщательно проработать такую возмо- жность. Эта задача облегчается тем, что на действующем предприятии имеются мощности по переработке руды, сформировался опытный коллектив горняков, обогатителей и металлургов и функционируют практически все элементы инфраструктуры. При этом экономическому обоснованию подлежит вопрос о сфере деятельности базового предприя- тия— на какое оптимальное расстояние можно ориентироваться при подвозке руды с будущих дочерних периферийных рудников на централь- ную обогатительную фабрику (металлургический завод). Если однотип- ные месторождения не попадают в сферу деятельности базового пред- приятия, то может возникнуть вопрос о его переориентировке на перера- ботку других видов минерального сырья, источники которых находятся в пределах транспортных возможностей данного предприятия. Задача эксперта—оказать максимальное содействие в изыскании таких возмо- жностей. Таким образом, при изучении рудных месторождений возникают все новые и новые проблемы — с момента обнаружения нового рудопроявле- ния с совершенно неясными перспективами, до оформления его в ходе по- следующей разведки в промышленно значимый объект. По мере нако- пления геологоразведочной информации меняются и наши представле- ния об изучаемом месторождении. При этом необходимо четко разграни- чивать выводы, получаемые на основании фактически наблюдаемых дан- ных (состав рудовмещаюших пород и руд, морфология рудных тел и др.), и гипотетические заключения, вытекающие из результатов обработки и осмысливания этих данных (генетическая концепция, предположения о возможном источнике рудного вещества и др.). Особое значение для прогнозирования скрытого оруденения и геолого-экономической оценки выявленных проявлений полезных ископаемых имеют результаты струк- турного анализа условий рудолокализации, позволяющие воссоздать 195
в динамике процесс формирования изучаемого месторождения, опреде- лить его рудноформационную принадлежность и геолого-структурный тип и, этим самым, облегчить разработку методики дальнейшей развед- ки. Это— по-существу, структурно-генетическая модель изучаемого объ- екта, причем в двух ее аспектах наглядно-графическом или объемном (сочетание структурной карты основной рудолокализующей поверхности с глубинными вертикальны ии и горизонтальными разрезами) и описате- льном (в виде словесного «портрета» месторождения с характеристикой этапов его формирования, то есть генезиса). Вследствие актуальности проблемы, связанной с методикой разра- ботки моделей рудных месторождений, остановимся на этом вопросе бо- лее подробно. Модели рудных месторождений. Модель месторождения в давно сло- жившемся понимании этого словосочетания наглядное, по возможно- сти объемное отображение его строения, главным образом, структурных особенностей и морфологии рудных тел. Кроме того, модели обычно дают представление и о типе вмещающих пород, характере рудоконтро- лирующих структур, морфологии рудолокализующих геологических тел, закономерностях распределения рудной и сопутствующей минерализации, взаимном расположении разведочных и эксплуатационных выработок и др. Модель — это как бы моментальный рентгеновский объемный (го- лографический) снимок месторождения, отражающий достшнутое на данный момент понимание его формы и внутреннего строения [29, 33]. Накоплен достаточно большой практический опыт объемного моде- лирования месторождений, особенно длительное время эксплуатирую- щихся. В музеях многих горнодобывающих предприятий и геологоразве- дочных партий и экспедиций демонстрируются такие модели. Изготавли- вают их из различных материалов -гипса, пластилина, органического стекла, разнообразных пластмасс, металлических и стеклянных трубок, разноцветных нитей и др. Они представляют собой достаточно сложные сооружения. В структурном отношении они делятся на собственно моде- ли— муляжи рудных тел, вылепленные из соответствующего материа- ла и должным образом раскрашенные, объемные блок-диа- граммы— комбинации разноориентированных геологических разрезов, закрепленных на прозрачных листах, и имитационные конструкции - системы трубочек, проволочек и нитей, отражающих взаимное располо- жение разведочных выработок (главным образом, скважин) и демонстри- рующие разрез пересеченных ими пород. На изготовление одной такой модели уходит обычно несколько месяцев и их стоимость составляет многие тысячи и десятки тысяч рублей. Тем не менее, их польза бесспор- на: это — первоклассные учебные пособия для всего персонала рудника и экспедиции; используют их, хотя и ограниченно, и при проектировании разведочных и эксплуатационных работ; они позволяют весьма наглядно представить положение намечаемых к проходке выработок. Подобные модели устанавливают иногда и в некоторых городских и общегосударственных музеях. Так, очень большое впечатление своей наглядностью производит модель действующего нефтепромысла в музее 196
i. Дацин - центра одноименного нефтеносного бассейна в пров. Хэйлунцзян (КНР). Там можно пройти вдоль «подземных» выработок, на стенках которых во всех деталях показан разрез нефтеносной толщи, и воочию наблюдать, как в прозрачных трубах, имитирующих буровые скважины, пульсирует нефть, выдавливаемая вверх водой, закачиваемой через соседние внутри- и законтурные скважины. К сожалению, подобного типа объемные модели не могут служить ин- струментом постоянного действия при проектировании как долгосроч- ных, так и текущих разведочных и разведочно-эксплуатационных работ. Для этих целей более оперативно можно использовать одноплоскостные блок-диаграммы- различного типа аксонометрические проекции, по- зволяющие достаточно наглядно изображать строение отдельных участ- ков разведуемого месторождения. Они служат также подспорьем при выявлении основных закономерностей распределения промышленного оруденения и для обоснования блокировки запасов. Однако в силу иска- женности изображения визуальное восприятие таких моделей затруд- нено. Наиболее оперативная форма объемного моделирования месторож- дения— составление структурной карты основной рудолокализующей (рудоконтролирующей) поверхности в сочетании с тремя системами глу- бинных структурных разрезов (поперечных, продольных и погоризонт- ных). Основоположниками этого метода были А. В. Королев, ГТ. А. Шехт- ман и Н. А. Никифоров. На практике его совершенствовали среднеазиат- ские геологи-структурщики—Ю. С. Шихин, В. А. Королев, X. А. Ак- баров, М. А. Симонян и др. [8]. Взаимная увязка структурных элементов на картах, разрезах и пла- нах. позволяет геологу-разведчику углубляться во все тонкие детали строения месторождения. Кроме того, с помощью этой схемы и разрезов можно осуществлять не только проектирование разведочных и эксплуа- тационных работ, но и оперативно управлять этим процессом. Как отме- чалось, для этого необходимо иметь два комплекта указанных докумен- тов: проектный (контрольный) и рабочий. На рабочую структурно- прогнозную карту и соответствующие разрезы оперативно вносят ис- правления по данным проходки очередной разведочной выработки, сразу уточняют целевую задачу следующей выработки и производят корректи- ровку точки ее заложения. Эту методику успешно применяли при изуче- нии и разведке большого числа сложных в структурном отношении руд- ных полей. При геолого-экономической оценке месторождений ее испо- льзование значительно упрощает задачу эксперта по расшифровке струк- туры и определению методики дальнейшей разведки. Кроме охарактеризованных двух основных модификаций статистиче- ского объемного метода моделирования месторождений - собственно объемного (в виде физических моделей) и плоскостного (аксонометриче- ские и другие проекции) в последние годы большое развитие получают еще два метода— динамический (программирование на ЭВМ процесса формирования месторождения или воспроизведение эволюции представ- лений о его строении и подхода к совершенствованию методики развед- 197
ки) и смысловой, описательный (создание общей концепции о генезисе изучаемого месторождения, его строении, возможных перспективах и наиболее эффективных методах изучения). Исследователи—геологи и математики-программисты предлагают различные методы составления математических моделей месторожде- ний, отражающих в виде соответствующих уравнений и программ для ЭВМ закономерности развития отдельных рудоконтролирующих по- верхностей, влияние ведущих факторов рудообразования и др. [17, 18]. С помощью графопостроителей удается получить достаточно наглядные объемные модели поверхностей, отражающих как строение рудных зале- жей (статистические схемы), так и изменение отдельных их параметров (динамические многовариантные модели). Этот процесс можно не только увидеть на дисплеях, но и воздействовать на него, варьируя отдельные элементы программы (изменение кондиционных показателей и др.). За таким моделированием большое будущее, так как оно допускает непос- редственное влияние геолога-разведчика на процесс формирования пред- ставлений о внутреннем строении месторождения, условиях его форми- рования, закономерностях размещения отдельных компонентов и др. Главное, в ходе таких компьютерных игр оттачивается научно-мето- дическая концепция геолога, берущаяся им за основу понимания ге- незиса (в широком смысле) изучаемого месторождения. Как известно, у каждого геолога имеется свой, неповторимый подход к решению этой проблемы. При этом проигрываются возможные варианты путей даль- нейшего изучения и разведки месторождений, установление промышлен- ной его значимости и способов и методов последующего освоения (с со- ответствующим экономическим эффектом). Е. А. Козловский и А. И. Кривцов показали, что переход от статиче- ских моделей рудных месторождений к динамическим знаменует собой принципиально новый подход к пониманию их структуры и условий ло- кализации, что позволяет оперативно влиять на ход разведки и геолого- экономическую оценку изучаемых объектов [17, 18]. Необходимо четко различать два вида динамических моделей место- рождений. строящихся с помощью ЭВМ — в одном случае нам прихо- дится оперировать гипотетическими данными, касающимися исходных условий формирования изучаемого месторождения и самого хода этого процесса, не поддающимися непосредственной проверке (источник руд- ного вещества, геологическое развитие данного участка земной коры, из- менение параметров рудоносных растворов и эманаций и др.), в дру- гом— фактически наблюдаемыми в натуре особенностями уже сформи- ровавшегося объекта (структура, морфология, состав руд, вмещающих пород и др.). В первом случае при моделировании во главу угла ставится научно-теоретическая концепция, которой руководствуется исследова- тель при изучении данного месторождения, что неизбежно предопреде- ляет субъективность подхода к пониманию условий его образования. И это вполне естественно любая динамическая модель месторождения отражает собственные научные представления ее автора, в первую оче- редь, в отношении генезиса — геолого-структурной и физико-химической 198
истории формирования данного месторождения, обусловившей его спе- цифические структурно-морфологические и рудно-минералогические осо- бенности. Однако по мере накопления и научного осмысливания нового фактического материала эта концепция неизбежно изменяется, иногда кардинально, что сразу сказывается на подходе к методике разведки и ге- олого-экономической оценки изучаемого объекта. В этом и заключается основная цель динамического многовариантного моделирования, осу- ществляемого с помощью программ для ЭВМ. Во втором случае исследователь имеет дело преимущественно с дан- ными, полученными в результате прямого наблюдения, главным обра- зом, в ходе геологоразведочных работ. Это относится, в первую очередь, к основным параметрам рудных тел—их морфологии, условиям залега- ния, мощности, содержаниям полезных компонентов, составу руд и вме- щающих пород и др. При этом основная задача моделирования заклю- чается в уточнении структурно-морфологических особенностей месторо- ждения и слагающих его рудных тел, определении закономерностей рас- пределения промышленного оруденения для совершенствования методи- ки дальнейшей его разведки, обоснования блокировки запасов и получе- ния исходных данных, необходимых для составления проекта будущей отработки разведанных участков месторождения (рудного поля). Такого рода модели условно можно разделить на две подгруппы: ста- тические (моментальный «портрет» месторождения в структурной интер- претации) и динамические (воспроизведение хода процесса формирова- ния изучаемого объекта). При разработке моделей второй подгруппы В. Н. Бондаренко рекомендует использовать ретроспективный анализ эволюции представлений о структуре месторождения и его масштабах. Для этого, последовательно идя от сложившейся в данный момент моде- ли месторождения ко все более ранним ее вариантам, можно воспроизве- сти ход разведки месторождения и те исходные концепции, которые по- следовательно брались за основу интерпретации геологоразведочных данных. Получив такую модель, можно «проиграть» ее в обратном по- рядке— взять за исходную точку отсчета момент открытия месторожде- ния (а иногда и более ранний этап— прогнозирования). В случае хорошей сходимости, такую модель можно предлагать и для изучения других ме- сторождений подобного типа. Однако следует иметь в виду отсутствие в природе полных аналогов месторождений даже внутри одного и того же генетического и геолого-промышленного типов, поэтому, ориенти- руясь на элементы сходства, всегда следует искать и черты отличия изу- чаемого месторождения от других, подобных ему, в том числе и приня- тых за эталонные для данного типа объектов. За методами динамического моделирования процессов формирова- ния месторождений (на этой основе моделирование возможных вариан- тов понимания его строения, подхода к оценке, методике разведки и про- мышленного освоения)—будущее, однако широкое внедрение этих ме- тодов лимитируется из-за ограниченности аппаратурно-аналитической базы - персональных компьютеров соответствующего типа и др. Поэто- му эксперту необходимо ориентироваться пока на применение апробиро- 199
ванных методов прогнозирования и количественной оценки скрытого оруденения, базирующихся на данных структурного картирования. Смысловые или описательные методы моделирования при оценке и экспертизе месторождений используют давно. Они сводятся к составле- нию обобщенных словесных «портретов» изучающихся объектов, ключе- вым моментом которых, как и в предыдущих случаях, служат исходная генетическая и геолого-структурная концепции. Тем не менее, методика создания такого рода моделей пока не разработана. Исходя из общей генетической и структурно-морфологической моде- ли изучаемого месторождения строятся и модели (причем многовариант- ные), отражающие особенности его дальнейшего изучения, методику и ход разведки, варианты геолого-экономической оценки (в виде блоки- ровки запасов) и способы возможной отработки разведанных рудных тел. Материал для сопоставления и выводов черпается из накопленных банков данных по соответствующим фактографическим системам (гене- тические и промышленные типы месторождений, их параметры, затраты на разведку, освоение и др.). Экспертная геолого-экономическая оценка рудоносных зон и площадей С конца 1940-х годов в Советском Союзе по инициативе Д. И. Щерба- кова, Ю. А. Билибина и других исследователей получили широкое разви- тие региональные работы по металлогеническому (минерагеническому) районированию основных рудных провинций страны. К настоящему вре- мени составлены тектоно-металлогенические схемы всей территории СССР в масштабах 1:2 500000 1:5 000000, а для большей части рудных провинций -1:500000-1:1000000; для наиболее важных в промыш- ленном отношении тектоно-металлогенических зон и рудных узлов соз- даны прогнозно-металлогенические карты еще более крупных масшта- бов- 1:100000—1:200000; в их основу положены карты отдельных руд- ных полей, кулис и районов, заснятые в масштабах 1:25 000- 1: 50 000. Все эти карты базируются на данных геологической съемки соответ- ствующего масштаба, подкрепленных результатами глубинного геофи- зического зондирования, а в последние годы — и материалами аэровы- сотных и космических исследований, а также глубокого структурного бу- рения. В рудной (металлогенической. геохимической) их нагрузке синте- зированы результаты поисковых, разведочных и специализированных ге- охимических. петрохимических, стратиграфо-литологических, геолого- фациальных и других исследований [18, 22, 35, 39]. Опыт, приобретенный в ходе составления разномасштабных тектоно-металлогенических карт, использован советскими геологами и при работе за рубежом [34]. Со- вместно с коллегами из национальных геологических служб составлены и опубликованы карты подобного типа (Афганистан, МНР и др.). Каждая тектоно-металлогеничсская карта, независимо от ее масшта- ба, по существу является прогнозной - по совокупности благоприятных критериев и признаков на этих картах с той или иной степенью обосно- 200
ванности выделены площади, перспективные для поисков месторожде- ний определенных видов полезных ископаемых соответствующих генети- ческих и геолого-промышленных типов. Геолог-эксперт постоянно имеет дело с такими картами, решая зада- чу по оценке степени благоприятности тектоно-металлогенической пози- ции экспертируемого объекта. Однако в ряде случаев может возникнуть и задача по оценке непосредственно самих карт, вернее сделанных на их основании прогнозов возможной рудоносности отдельных площадей и конкретных структур. Для слабоизученных районов, для которых тек- тоно-металлогенические карты нужного масштаба еще не составлены, эксперту приходится иногда самому выполнять эту работу, используя на- копленный материал и дополняя его данными личных исследований. Эту достаточно сложную и ответственную задачу решают, исходя из двух по- зиций: 1) геологической обоснованности выделения прогнозных площа- дей; 2) экономической возможности реализации сделанных прогнозов и ожидаемой их эффективности. Геологическая обоснованность выделения прогнозных площадей на ре- гиональных тектоно-металлогенических (минерагенических) картах раз- ного масштаба обусловлена тем, насколько полно определен комплекс рудоконтролирующих факторов и насколько углубленно проанализиро- вано влияние каждого из них или их совокупности на условия локализа- ции оруденения и закономерности его распределения [18, 39, 43]. Именно с этих позиций эксперт и должен оценивать качество выполненной рабо- ты, рассматривая последовательно роль основных рудоконтролирующих факторов (стратиграфо-литологических, геолого-тектонических, магма- тических, рудно-формационных, геохимических и физико-химических) и определяя зоны их индивидуального и комплексного влияния (в количе- ственном или качественно-полуколичествснном выражении). Составление любой тектоно-металлогенической карты обычно начи- нается с оконтуривания на геологической карте соответствующего мас- штаба площадей распространения пород, лито логически благоприятных для локализации того или иного оруденения. Так, на большом фактиче- ском материале убедительно доказано преимущественное развитие стра- тиформного свинцово-цинкового и баритового оруденения в карбонат- ных, существенно доломитовых толщах; медного и ртутного — в песча- никах; золото-редкометального и вольфрам-сурьмяно-ртутного в чер- носланцевых горизонтах; колчеданно-полиметаллического—в средних по составу эффузивах; медно-никелевого сульфидного—в расслоенных основных интрузивах; жильного многокомпонентного- -в литологиче- ски однородных терригенных и терригенно-эффузивных толщах; контак- товых высокотемпературных пегматитовых, скарново-грейзеновых ре- дкометальных и других месторождений- в связи с гранитоидными мас- сивами; конгактово-секущих средне- и низкотемпературных лиственито- вых золоторудных, ртутно-сурьмяных и других месторождений в ассо- циации с выходами серпентинизированных гипербазитов и др. В соответ- ствии с этим на картах обязательно выделяют и оконтуривают площади распространения всех указанных пород. При этом особое внимание уде- 201
ляют потенциально рудоносным для изучаемого региона комплексам. Например, пачки тонкослоистых доломитов, выделяемые в мощных тол- щах карбонатных пород, могут быть наиболее благоприятными для фор- мирования стратиформных месторождений, контролирующихся струк- турами внутриформационного расслоения, а выходы массивов рифовых известняков в этих же толщах могут служить благоприятной средой для развития столбо- и гнездообразных залежей, связанных со структурами карстового растворения. На карте особо выделяют открытые и закрытые (перекрытые) площади развития перспективных в прогнозно-поисковом отношении пород. Маломощные горизонты, характеризующиеся высо- кой степенью перспективности (например, линзовидные пропластки мра- моров в гнейсах в зоне влияния гранитоидных интрузий), обозначаются внемасштабными знаками. Для каждого типа пород определяют пло- щадь распространения, намечают зоны фациальных переходов и указы- вают мощности. С помощью данных литолого-фациального и палеогеографического анализов можно оконтурить на карте геолого-тектонические зоны с раз- личными условиями осадконакопления. Особое внимание должно уделя- ться выявлению закономерностей изменения мощностей отдельных толщ, в первую очередь, компетентных (массивные известняки) пород, в значительной мере определяющих морфологию складчатых структур. По Н. М. Синицыну, смена полных разрезов неполными фиксирует поло- жение наиболее ослабленных тектонических зон, вдоль которых чаще все- го развиваются системы глубинных разломов, в том числе и рудоконтро- лирующих. В этих же зонах обычно происходит и смена фаций, что также служит благоприятным фактором для возникновения повышенных кон- центраций ряда рудогенных компонентов, вплоть до образования само- стоятельных первично осадочных месторождений некоторых видов поле- зных ископаемых, в том числе рудных (марганцевых, возможно, барит- полиметаллических и др.). Выделенные таким образом на карте геолого-тектонические зоны увя- зывают с глубинными разломами (разрывными структурами первого по- рядка)—региональными потенциально-рудоконтролирующими. Затем в пределах каждой из зон, а в том числе — в области влияния рудоконтро- лирующего глубинного разлома - намечают структуры более мелкого порядка —потенциально рудолокализующие (в масштабах рудного поля и рудной кулисы) как складчатые, так и разрывные. Роль магматического фактора при составлении региональных текто- но-металлогенических карт учитывается по-разному. Во-первых, выде- ляются области распространения интрузивных и вулканических образо- ваний разных типов и составов как возможной среды рудолокализации, т. е. эти породы рассматривают с точки зрения их морфологии, физико- механических свойств и химического состава. И, действительно, иногда оруденение избирательно накладывается на магматические породы, вдоль ослабленных зон, возникающих, например в экзоконтактовых ча- стях интрузивных массивов, систем крутопадающих даек и т. д. В других случаях сами магматические породы являются носителями оруденения 202
определенного типа (хромитового, платинового и др.). Наконец, наибо- лее распространены случаи, когда магматическая деятельность стимули- рует образование месторождений, непосредственно (редкометальные апограниты) или косвенно (вольфрам-молибденовые, полиметалличе- ские и другие месторождения) связанных с конкретными интрузивами или вулканоструктурами. В соответствии с изложенным, на тектоно-металлогенических картах оконтуривают площади, на которые распространяется влияние каждого из выделенных магматических факторов; особое внимание обращают при этом на ведущие для той или иной геолого-тектонической (магмати- ческой) зоны или области (рудно-магматического узла). При этом обяза- тельно учитывают возраст соответствующих магматических формаций как интрузивных, в том числе дайковых комплексов, так и вулканических, в том числе субвулканических образований. Так, в пределах древних щи- тов, платформ и стабильных массивов на редкометальное оруденение не- редко продуктивны комплексы гранитоидных интрузий с сопровождаю- щими их полями пегматитов; специфической минерализацией характери- зуются и развитые здесь щелочные породы, в том числе связанные с кар- бонатитами; в отношении колчеданно-полиметаллического оруденения перспективны основные метавулканиты. В складчатых областях подле- жат оконтуриванию площади распространения гранитов, в том числе с щелочным и основным уклоном. С первыми обычно ассоциируют ре- дкометальные проявления, со вторымивольфрам-молибденовые и по- лиметаллические месторождения скарнового и других чипов. Специфиче- ское редкометально-флюоритовое оруденение типично для небольших массивов щелочных пород, представленных нефелиновыми и щонкинит- фергуситовыми разностями. Для линейновытянутых, часто весьма про- тяженных зон развития серпентинизированных гипербазитов, выходы ко- торых контролируются глубинными магмо-и рудоконтролирующими разломами, нередко типоморфны ртутно-сурьмяные, золоторудные и се- ребросодержащие месторождения лиственитового типа. На тектоно- металлогенических картах обязательно выделяются области и линейно- ориентированные зоны распространения специфических дайковых ком- плексов и малых интрузий (штоков), связанных с глубинными очагами магмы основного и ультраосновного составов. Чаще всего они представ- лены разнообразными порфирит-диабазовыми дайками—косвенными индикаторами телетермального оруденения. В тектоно-металлогенических зонах, где ведущая роль принадлежит проявлениям вулканической деятельности (древней, недавней или совре- менной), выделяют области развития эффузивов кислого и основного со- ставов и комагматических субинтрузивных образований, связанных с конкретными вулканоструктурами. Последние на металлогенических картах фиксируют с особой детальностью, так как именно с ними чаще всего ассоциируют золото-и серебросодержащие полисульфидные, а так- же разнообразные редкометальные месторождения. Не менее важно по- казать на карте и позицию крупных вулканических структур кальдерного * ипа, с которыми в ряде районов тесно связаны разнообразные месторо- 203
ждения редких (литий, рубидий, цезий), благородных (золото, серебро), радиоактивных (уран), ртутно-сурьмяных и друт их месторождений. На- конец, очень важно выделить на карте площади и линейные зоны разви- тия поствулканической деятельности в виде затухших и действующих термальных источников и ассоциирующих с ними травертинов силикат- ного, а ргиллизит-цеолит ового и карбонатного составов, а также геотер- мальных полей и бассейнов. В соответствии с типом магмоконтролирующих структур и мор- фологией ареалов распространения различных продуктов магматической деятельности на тектоно-металлогенических каргах оконтуривают зри вида площадей, на которые распространено действие того или иного маг- матического фактора, оказывающего влияние на размещение того или иного оруденения: 1) собственно площадные с нечеткими внешними кон- турами, обычно изометричные в плане; 2) очаговые, привязанные к кон- кретным интрузивным массивам или их компактным группам, а также крупным обособленным вулканоструктурам; 3) линейные, контроли- рующиеся протяженными глубинными разломами, вдоль которых груп- пируются цепочки интрузивных и субинтрузивных тел, очаговые вулка- ноструктуры, а также проявления постмагматической деятельности в ви- де зон гидротермального изменения пород, термальных источников и др. При региональном прогнозировании решающая роль отводится руд- но-формационным факторам. Для этого на тектоно-металлогеническую карту выносят все зафиксированные проявления рудной и сопутствую- щей минерализации --от внемасштабных точек (вплоть до единичной вкрапленности или знака в шлихе одного из рудных минералов) до про- мышленно значащих месторождений. При этом, как отмечалось, особое внимание должно уделяться не столько зарекомендовавшим себя промы- шленным объектам, сколько недостаточно изученным рудопроявлениям, надежным индикаторам скрытого оруденения, в силу своей геолого- тектонической позиции служащим связующими звеньями при разнообра- зных прогнозно-металлогенических построениях. Рудопроявления и ме- сторождения наносят на карты в виде системы строго регламентирован- ных знаков, внутреннее содержание, размеры и форма которых должны по возможности охватывать все их параметры (качественные и количе- ственные). Однако такой метод обозначения обычно приводит к пере- грузке как отдельных знаков, так и карты в целом. Такие карты, являю- щиеся, по существу, регистрационно-кадастровыми, могут служить лишь фактической основой для составления в дальнейшем собственно метал- логеннческих и прогнозных карт-накладок. Условные знаки для послед- них должны быть предельно облегченными и отражать лишь наиболее информативные данные, используемые для обоснования прогнозных площадей. При построении первых тектоно-металлогенических карт авторы ориентировались преимущественно на промышленные месторождения - 1 как основной фактор, определяющий металлогеническую специализа- • цию той или иной рудной провинции. Позже в расчет все более стали при- нимать и данные о непромышленных месторождениях и рудопроявле- 204
ниях. Сейчас ведущими факторами, учитываемыми при районировании рудных провинций, становятся материалы геохимических исследований. Таким образом, происходит как бы возврат к первоначальным представ- лениям А. Е. Ферсмана о геохимических провинциях, концентрах и зонах. Это вполне естественно: обилие накопленных геохимических данных, по- лученных как в ходе специализированных исследований, так и в процессе проведения планомерных геохимических съемок и разномасштабных поисков, позволяет вернуться к проблеме геохимической специализации целых рудных (металлогенических, геохимических) провинций, слагаю- щих их поясов и зон на принципиально новом уровне. По ряду рудных провинций мы располагаем полноценным материалом, характеризую- щим геохимические особенности отдельных комплексов осадочных, ин- зрузивных, осадочно-эффузивных, вулканических и метаморфических по- род, что позволяет выделить зоны, перспективные на тот или иной вид полезного ископаемого, даже при отсутствии ранее выявленных объектов соответствующего типа. Кроме того, данные геохимического опробова- ния служат хорошим дополнением к кадастровой карте зафиксирован- ных проявлений рудной и сопутствующей минерализации, облегчая увяз- ку между собой «внезональных» объектов. Данные о физико-химических условиях рудолокализации относятся к группе косвенных рудоконтролирующих факторов. В их число вклю- чаются результаты изучения остатков рудообразующих растворов, фиксирующихся в кристаллах рудных и жильных минералов, сведения о типе и составе рудовмещающих метасоматитов, позволяющие судить об исходной природе рудогенерирующих флюидов, соображения о воз- можной глубине формирования отдельных месторождений, физико- динамических параметрах среды рудолокализации, а также о предпола- гающихся значениях геотермического градиента, объемов вероятного прогрева пород в ходе магматической деятельностй и др. Площади влияния каждой из перечисленных групп рудоконтролирую- щих факторов оконтуривают на самостоятельных картах-накладках (кальках). Их совмещение позволяет выделить тектонически однородные зоны (блоки), характеризующиеся оптимально благоприятными сочета- ниями ведущих рудоконтролирующих факторов. В упрощенном виде это участки совмещенных, наложенных друг на друга карт-накладок, наибо- лее плотно перекрытые контурами локальных перспективных структур и зон. Роль каждого из этих факторов в конкретных тектоно- металлогенических условиях проявляется по-разному, поэтому их ранжи- рование по степени относительной значимости необходимо производить каждый раз заново применительно к специфическим особенностям изу- чаемых регионов. .Так, для областей распространения стратиформного свинцово-цинкового оруденения типа Миссисипи-Миссури ведущей бу- дет группа стратиграфо-литологических факторов (наличие в разрезе мощных толщ карбонатных, существенно доломитовых пород), затем идут геолого-тектонические (преобладающее развитие пологих складча- тых структур), рудно-формационные и геохимические факторы (металло- геническая специализация района на свинец и цинк); магматический фак- 205
тор будет играть лишь косвенную роль, например, присутствие даек диа- базового порфирита, не связанных с конкретными интрузивами, как ин- дикатор телетермальности оруденения данного региона. Кроме ранжирования рудоконтролирующих факторов по относитель- ной их значимости (не только отдельных групп, но и индивидуальных факторов в каждой из этих групп) необходимо дать и количественную оценку степени влияния выделенных факторов и их групп на надежность прогноза применительно к изучаемой рудной провинции (площади, зоне) в пелом и для индивидуальной структуры (блока) отдельно. Эту оценку можно дать в абсолютных цифрах (например, геохимическая про- дуктивность на единицу площади, количество прогнозных ресурсов той или иной категории на 1 м 2 или 1 км2 и т. д.) или, что применяется гораз- до чаще, в относительных (в двоичной системе по схеме «есть—нет», в условных баллах и т. д.). При этом для каждого фактора строится своя система сравнительных оценок. Так, относительное удельное значение рудно-формационных факторов, прямо свидетельствующих о наличии рудопроявлений определенного типа, будет гораздо весомее, например, магматических факторов, лишь косвенно свидетельствующих о возмо- жности обнаружения в данном районе месторождений изучаемого вида полезных ископаемых. Интегрирование оценок по каждой из перспективных площадей в свою очередь позволяет ранжировать их по относительной степени пер- спективности. Существует целый ряд методик такого интегрирования, в том числе и основывающихся на применении методов математической статистики с широким использованием ЭВМ. Математическая обработ- ка накопленных данных позволяет упростить и ускорить расчеты, а также проводить их в нескольких вариантах, однако последнее слово остается за геологом, осуществляющим тектоно-металлогеническое районирова- ние изучаемой территории и выделяющим на прогнозной карте, руковод- ствуясь своей исходной научной концепцией, наиболее перспективные зо- ны, подлежащие более детальному изучению. В данном случае задача эксперта сводится к оценке качества выпол- ненной предыдущими исследователями работы и проведению собствен- ного, отчасти параллельного ранее произведенному, хотя и по укрупнен- ным показателям, анализа закономерностей распределения оруденения путем учета ведущих факторов рудолокализации, выяснению их относи- тельной значимости и установления зон возможного влияния. Основы- ваясь на представленных материалах, а также используя опыт изучения аналогичных регионов (рудных провинций, зон и поясов), эксперт дает свой вариант схемы тектоно-металлогенического районирования изучае- мой площади с ранжировкой степени перспективности выделенных им зон (блоков) по их относительной перспективности. По приведенной упрощенной методке можно составить схематиче- скую тектоно-металлогеническую прогнозную карту и для нового райо- на, не подвергавшегося комплексной рудоперспективной оценке. С этой проблемой нередко сталкиваются геологи, ведущие исследования за ру- бежом. Работа над такой картой позволяет более углубленно разоб- 206
раться в особенностях местной геологии и затем более уверенно проекти- ровать и направлять дальнейшие поисковые работы. При экспертно- геологической оценке выявленных месторождений, используя схематиче- ские тектоно-металлогенические прогнозные карты, можно более или ме- нее надежно определить их геолого-структурную позицию и тем самым обеспечить большую достоверность прогноза. Экономическая реализация сделанных прогнозов и ожидаемая их эффективность зависит от ряда факторов. Исследования в этом направле- нии осуществляются по следующей схеме. Геолого-экономическая оценка перспективных площадей, выделенных на тектоно-металлогенической прогнозной карте, заключается в опреде- лении примерных затрат на разведку и последующее промышленное ос- воение месторождения в случае, если последнее будет выявлено в преде- лах прогнозируемой зоны (блока). Это относится и к ранее известным объектам, получившим положительную оценку в результате проведен- ной экспертизы и рекомендуемым поэтому под предварительную или де- тальную разведку. Прежде чем приступить к проектированию разведоч- ных работ па таких месторождениях, необходимо заранее определить, ка- ким минимально допустимым требованиям должен удовлетворять объ- ект аналогичного геолого-промышленного типа, характеризующийся сходными географо-экономическими условиями. Для этого можно вы- брать два пути: 1) прямых технике-экономических расчетов и 2) исполь- зование укрупненных нормативных показателей (по методу аналогии). Первый путь достаточно полно охарактеризован в соот ветст вующих ме- тодических пособиях, поэтому остановимся несколько более подробно на описании методики оценки, основывающейся на укрупненных технико- экономических показателях. Предлагаемая методика включает проведение двух операций: 1) пред- варительное геолого-экономическое районирование изучаемой террито- рии; 2) выбор объектов-аналогов прогнозируемых и оцениваемых мест о- рождений. Геолого-экономическое районирование новых территорий, где пред- полагается широкий разворот поисково-разведочных, а затем и добыч- ных работ, базируется на данных факторного анализа. Отметим, что имеется в виду не математический термин в общепринятом его понима- нии, а метод регионально-экономического анализа, основывающий- ся на учете зон влияния природных (орографических, геологических и др.), социально-экономических (населенность, развитие инфраструкту- ры и др.) и других факторов. Методика последнего разработана Г. Г. Козловым (Заполярье), М. Г. Балахонской (север Красноярского края), 3. Д. Абуевым (пустынные и горные районы Дагестанской АССР) применительно к областям с экстремальными условиями промышленно- го освоения месторождений полезных ископаемых. В своих экономиче- ских расчетах они основывались на нормативных показателях для Мо- сковской обл. (принимая их за единицу и вводя в них соответствующие поправочные коэффициенты на местные природно-климатические и ге- ографо-экономические условия), однако результаты последующих иссле- 207
дований А. Н. Ефремова, выполнившего аналогичную работу для цен- тральной части Нечерноземной зоны (Московская, Калужская, Рязан- ская, Ивановская и Владимирская обл.), убедительно показали, что и в этих районах условия отработки месторождений полезных ископаемых можно отнести к экстремальным, главным образом, вследствие перенасе- ленности указанных областей и необходимости соблюдения поэтому осо- бо жестких норм по охране окружающей среды и стабилизации суще- ствующего экологического равновесия. При геолого-экономическом районировании отдельных регионов, на базе которых планируется создание единых территориально-про- изводственных (промышленных) комплексов минерально-сырьевого направления, приходится учитывать широкий круг факторов — общее их число достигает нередко многих десятков. Эти факторы объединяются в ряд укрупненных групп. Обычно выделяют не менее пяти групп таких факторов: 1) природно-климатические; 2) геологические; 3) минераль- но-сырьвые; 4) географо-экономические; 5) социальные. К группе природно-климатических относятся орогидрографические, климатические и другие факторы, в свою очередь объединяющиеся в ряд более частных (локальных) подгрупп факторов, играющих разную роль в различных по природным условиям регионах. Так, в высокогорных областях (Тянь-Шань, Памир, Кавказ, Алтай и др.) ведущий, конечно, орогенный фактор, однако при этом следует учитывать не столько абсо- лютные отметки выделяемых однотипных районов, сколько перепад вы- сот и характер рельефа. Для пустынных районов важный фактор тип их покрова (каменистый или песчаный), для приполярных —степень за- лесенности и заболоченности почв, глубина залегания и мощность гори- зонта вечномерзлых пород. Группа геологических факторов включает, во-первых, степень геоло- гической изученности различных районов оцениваемого региона и, во- вторых, широкий набор ведущих геологических факторов, определяю- щих общие закономерности распределения месторождений полезных ископаемых и условия их локализации, а также физико-механические осо- бенности пород, учитывающиеся при промышленном освоении выявлен- ных месторождений - характер разреза и данные фациального анализа, тип тектонических структур и их параметры, проявления магматической деятельности и ареалы ее распространения, особенности неотектоники, включая наличие зон современной тектонической активности, в том числе очагов возможных землетрясений, развитие процессов карстообра- зования, гидрогеологические, инженерно-геологические особенности и др. Эти и другие сведения с достаточной полнотой обычно содержатся в изданных геологических и, особенно, специализированных картах (тек- тонических, в том числе новейшей тектоники, магматических формаций, гидрогеологических, инженерно-геологических, геофизических, сейсмиче- ских и др.), однако в ряде случаев карты приходится дополнять результа- тами более целенаправленных исследований (геотектонических и др.). В свете рассматриваемой проблемы ключевой, конечно, является группа минерально-сырьевых факторов. Это- - и количество выявленных 208
месторождений полезных ископаемых, и степень их изученности и разве- данности, и процент эксплуатирующихся объектов, в том числе ранжиро- ванных по крупности, видам извлекаемого минерального сырья и его i оннажности (транспортабельности) и дефицитности, и состояние разве- данных запасов и прогнозных ресурсов и др. Кроме месторождений ос- новных видов полезных ископаемых, являющихся для данного региона собственно объектами поисков, разведки и последующей отработки, при районировании следует выделять и учитывать и весь комплекс сопут- ствующих видов минерального сырья, необходимых для обеспечения нормального функционирования созданных и проектируемых горнодо- бывающих предприятий. В первую очередь имеются в виду возможные источники энергетического сырья (нефть, природный газ, уголь, торф, гидро- и геотермальная энергии и др.), а также местных строительных материалов, особенно объемных (песчано-гравийные смеси, рваный и пи- леный камень, сырье для производства цемента, кирпича и др.). В группу географо-экономических попадает очень широкий крут фак- торов, таких, как степень доступности того или иного района, характер гидрографии, в том числе наличие судоходных рек, транспортная освоенность (сеть железнодорожных путей, автомобильных дорог и др.), энергообеспеченность (линии государстенных и местных электросетей и др.) и прочие элементы инфраструктуры, источники привозного и мест- ного топлива, степень сельскохозяйственного и промышленного освое- ния, подготовленность базы строительной индустрии, технико- экономические показатели деятельности отдельных горнорудных пред- приятий, потребности в том или ином виде минерального сырья и др. Социальные факторы имеют первостепенное значение для всех как действующих, так и создающихся или намечающихся территориально- производственных комплексов, однако исключительную остроту они приобретают, с одной стороны, для районов нового освоения, особенно располагающихся в экстремальных условиях (Заполярье, Памир и др.), а с другой—для регионов с избыточной рабочей силой (республики Средней Азии, Дагестанская АССР, Закарпатье и др.). К группе социаль- ных факторов относятся: плотность населения, его состав, степень заня- тости, наличие свободной рабочей силы и уровень профессиональной подготовки работников, состояние жилого фонда и степень его комфорт- ности, работа вспомогательных служб, обеспеченность населения мест- ными и привозными продовольственными и другими товарами, степень удовлетворения культурных запросов, школьное дело и медицинское обе- спечение, наличие зон организованного отдыха и лечебно- профилактических учреждений и многое другое. Для экспертируемого региона составляют сводную таблицу всех вы- деленных геолого-экономических факторов с ранжированием их по степе- ни относительной значимости применительно ко всему региону и отдель- ным составляющим его зонам и площадям. Для каждого фактора указы- вается его относи тельный информативный вес степень влияния на эко- номику того или иного района (в качественно-полуколичественных пока- зателях, чаще всего в условных баллах, иногда коэффициентах, рублях 209
и др.). Затем на основе сравнительного системного анализа из общего числа факторов выделяется группа ведущих факторов, которые должны быть исходной базой при геолого-зкономическом районировании изучае- мого региона. Все оконтуренные таким образом площади (блоки, зоны) получают сравнительную количественную оценку как в абсолютных еди- ницах, гак и в относительных значениях—единых условных баллах. Карты-накладки обычно строят таким образом, чтобы при райониро- вании можно было идти от общего ко все более частному, от крупных блоков ко все более мелким. Затем при построении сводной геолого- экономической карты, суммирующей данные всех индивидуальных карт- накладок, отдельные группы наиболее мелких блоков можно, наоборот, объединять воедино и укрупнять, и в результате остается достаточно ограниченное (не более 5—10) число комплексных блоков, каждый из ко- торых получает интегральную оценку—обобщенный показатель, чаще всего в виде коэффициента, характеризующего сравнительные экономи- ческие условия возможного промышленного освоения месторождения, выявленного в пределах соответствующего блока. Такие коэффициенты рассчитываются и для отдельных показателей, например, к транспорт- ным расходам на доставку строительных и других грузов. Диапазон по- добных поправочных коэффициентов достаточно широк: от 1 (исходно нормативные условия для Московской обл.) до 4—6 (некоторые районы севера Красноярского края, Заполярья, высокогорные области Кавказа и Тянь-Шаня). Сводный поправочный коэффициент на общие экономиче- ские условия промышленного освоения нового месторождения в этих же регионах варьирует в несколько меньших пределах—от 1 до 3—4. Обоснованные таким образом поправочные коэффициенты можно использовать при укрупненных расчетах возможной экономической эффективности промышленного освоения месторождений в случае их выявления на экспертируемых площадях. Эти же коэффициенты полезны и при составлении смет на проведение геологоразведочных работ, проек- тируемых в слабоизученных районах. При этом, как показала М. Г. Бала- хонская на примере северных районов Красноярского края, следует обя- зательно иметь в виду пионерный характер деятельности геологоразвед- чиков: по их стопам пойдут впоследствии проектанты, строители и эксплуатационники, что требует особо внимательного подхода к проек- тированию первых элементов инфраструктуры, связанной с организа- цией геологоразведочных работ. Удачный выбор трассы автодороги, ли- нии электропередач, места заложения рабочего поселка, перевалочных баз во многом облегчит последующее экономическое освоение террито- рии и может стать основой инфраструктуры будущего территориально- производственного комплекса. Выбор объектов—аналогов прогнозируемых и оцениваемых месторож- дений, которые могли бы иметь промышленное значение в данных кон- кретных условиях, заметно облегчается в случае наличия комплекта тек- тоно-металлогенической прогнозной (с накладками, отражающими роль ведущих геологических и других рудоконтролирующих факторов) и ге- олого-экономической (со схемами-накладками, показывающими зоны 210
влияния основных экономических факторов) карт. Ориентируясь на пер- вую карту, можно подобрать эталонные объекты для потенциально пер- спективных геолого-промышленных типов месторождений соответ- ствующих видов полезных ископаемых, наличие которых прогнозируется в пределах отдельных рудоносных зон, выделенных с помощью этой кар- ты. Данные второй карты позволяют уточнить вероятную стоимость разведки прогнозируемого объекта, минимально необходимое число раз- веданных запасов и их цену в недрах, а также определить ориентировочно затраты на промышленное освоение месторождения, выявленного на той или иной перспективной площади. Предварительная оценка суммы ассигнований, которые по расчетам необходимо было бы выделить на указанные цели в случае обнаружения на данной площади промышленного объекта, в соответствии с поправоч- ными коэффициентами может изменяться в значительных пределах—от 2—3 до 4—5 раз и более. Это накладывает особую ответственность на эксперта, оценивающего качество сделанных региональных прогнозов. Кроме этих данных эксперт должен принимать во внимание и еще ряд привходящих обстоятельств, таких, как: 1) народнохозяйственная значимость проблемы промышленного освоения минерально-сырьевых ресурсов рассматриваемого территориально-производственного ком- плекса (необходимость создания нового промышленного центра, освое- ние территорий, примыкающих к проектируемым или действующим транспортным магистралям, использование избыточного количества местной электроэнергии и др.); 2) дефицитность соответствующего вида минерального сырья для изучаемого региона (например, для организа- ции производства минеральных удобрений в восточных районах страны) и Советского Союза в целом (поиски новых месторождений высококаче- ственного каменного угля для увеличения производства кокса и др.); при этом необходимо учитывать и общемировую конъюнктуру (например, возрастающий спрос на легирующие металлы и др.); 3) комплексное решение проблемы промышленного освоения каждого территориально- производственного комплекса, в том числе обеспечение минерально- сырьевой базой вспомогательных производств (добыча местных строите- льных материалов и др.); 4) мероприятия по охране окружающей среды, вплоть до полного отказа от проведения геологоразведочных работ в определенных районах, не говоря уже о запрете на промышленное ос- воение выявленных здесь месторождений. Геолого-экономнчсскую оценку прогнозных ресурсов отдельных видов минерального сырья осуществляют для конкретных регионов на основе охарактеризованных тектоно-металлогенических и геолого-эко- номических карт (категории Р3 и Р2) и детальных геолого-структурных прогнозных карт (категория Р, отчасти Р2). Имеются в виду только круп- ные тектоно-металлогенические единицы—от рудной кулисы (рудного узла) до рудной провинции; прогнозирование в масштабе рудного поля и месторождения ведется на основе детальных геолого-структурных карт. Требования, предъявляемые к прогнозным ресурсам различных кате- 211
горий (Р, — Р3), отражены в соответствующих инструкциях. Этому же во- просу посвящены и многочисленные методические пособия, относящиеся как к общим принципам методики оценки прогнозных ресурсов, так и ме- тодическим подходам к оценке прогнозных ресурсов отдельных видов полезных ископаемых с учетом ведущих i еолого-промышленных типов их месторождений. При этом четко прослеживаются две основные тен- денции: 1) увязка отдельных категорий прогнозных ресурсов с масшта- бом проведенных геологических исследований и 2) подход к прогнозным ресурсам соответствующей категории как к конечному продукту той или иной стадии геологоразведочного процесса. Автор данной работы счи- тает правомочными оба эти направления: все зависит от того, кто, когда и на основе каких материалов осуществляет оценку прогнозных ресурсов. В Советском Союзе в течение ряда последних десятилетий ведется планомерный учет прогнозных ресурсов с их систематической переоцен- кой перед началом каждой очередной пятилетки. Задача экспертов, роль которых обычно отводится региональным и отраслевым кураторам по соответствующим видам полезных ископаемых, заключается в критиче- ской сравнительной оценке цифр прогнозных ресурсов, представляемых отдельными организациями. Эксперт, владея материалами по ряду руд- ных провинций Советского Союза и имея возможность сопоставить их с данными о соответствующих по типу зарубежных рудных провинциях, может более объективно оценить цифры прогнозных ресурсов по конкрет- ному региону, представленные непосредственными исполнителями. В соответствии со вторым подходом, данные о прогнозных ресурсах отдельных регионов накапливаются систематически и непрерывно по ме- ре завершения геологосъемочных, поисково-разведочных и тематических работ, выполняющихся в пределах того или иного региона. Как пра- вило, каждая вновь составленная геологическая и любая иная карта, каж- дый отчет о проведенных геологоразведочных работах должны сопрово- ждаться и завершаться оценкой прогнозных ресурсов. Эксперт, рецензи- руя такую работу, должен обращать особое внимание на обоснованность оценки и объективность методики ее проведения. В необходимых случаях эксперт, проанализировав исходный фактический материал, обязан пред- ставить свой вариант геолого-прогнозного районирования изучавшейся территории (с учетом экономических факторов) с соответствующими ци- фрами прогнозных ресурсов. При оценке прогнозных ресурсов изучаемого региона, базирующейся на данных тектоно-металлогенической и геолого-экономической карт, главное—это исходная авторская научно-геологическая и методи- ческая концепции, кладущиеся в основу прогноза. Школа советских ге- ологов имеет в этом отношении старые традиции, восходящие к первым этапам становления советской геологии. Папомним о рекомендациях Н. М. Федоровского проводить оценку перспектив алмазоносное™ плат- форменных областей Сибири, сделанных им в начале 1920-х годов после ознакомления с кимберлитовыми трубками Южной Африки; представле- ниях А. Д. Архангельского и других о генезисе палеокор выветривания, положенных в основу методики прогнозирования и поисков бокситовых 212
месторождений в европейской части Советского Союза и на Урале; кон- цепции А. Е. Ферсмана об изначальной геохимической специализации от- дельных комплексов магматических пород (например, щелочных интру- зивов Кольского полуострова на фосфор и редкие металлы) и целых руд- ных провинций, способствовавшей более направленной ориентировке поисковых работ в Средней Азии и других регионах; теории С. С. Смир- нова об оловоносности молодых интрузивых образований Тихоокеанско- го кольца, приведшей к оформлению крупнейшего Восточно-Азиатского оловорудного пояса; гипотезе Ю. А. Билибина о золотоносности малых интрузий Северо-Востока СССР, нашедшей свое практическое воплоще- ние в открытии одноименной золоторудной провинции, и др. Такой же подход, но в рудно-формационном плане, характерен и для геологов, осуществлявших прогнозирование применительно не к регио- нам, а к отдельным типам месторождений полезных ископаемых различ- ных видов. Достаточно привести несколько примеров: это и прогноз М.П. Русакова, А. В. Королева и других в отношении перспективности медно-порфировых месторождений Казахстана (Коунрад и др.) и Средней Азии (Алмалык и др.), и рекомендация Н. А. Смольянинова о не- обходимости ориентироваться при поисках вольфрамовых месторожде- ний не столько на ранее известный в СССР кварц-вольфрамитовый жиль- ный тип, сколько на новый— скарново-шеелитовый, и вывод С. С. Смир- нова о перспективности в условиях Восточно-Азиатского оловорудного пояса месторождений олова нетрадиционного-- касситерит- сульфидного типа, и др. Этот перечень можно продолжить примера- ми успешного прогноза месторождений нетрадиционных видов мине- рального сырья и генетических и геолого-промышленных типов их ме- сторождений, сделанного в наше время. Однако и этого вполне доста- точно для подкрепления основного тезиса о ведущей роли при прогнози- ровании именно исходной научно-геологической концепции, которой ру- ководствуется автор прогноза и которую должен подтвердить и допол- нительно обосновать или, наоборот, опровергнуть эксперт-рецензент. В последнем случае ему надлежит привести особо веские основания в по- льзу новой трактовки научно-методических основ прогноза. При этом возможен и вариант, когда в равной степени правомерны различные кон- цепции, чаще всего дополняющие друг друга. Например, колчеданные и стратиформные полиметаллические месторождения, в отношении кото- рых допускается возможная гетерогенность их образования. Это тот случай, когда первостепенна не столько исходная причина (осадочная, осадочно-эксгаляционная, осадочно-метаморфогенная, вулканогенная, плутоногенная и др. концепции рудообразования), обусловливающая ме- тодический подход к прогнозированию оруденения данного типа, сколь- ко конечное следствие (линзо- и пластообразная форма рудных зале- жей), определяющее методику разведки и способ промышленного освое- ния месторождений рассматриваемого типа. Определив основную концепцию научно-методического подхода к прогнозированию оруденения применительно к конкретному региону, следует затем разработать систему методических приемов для количе- 213
ственной оценки прогнозных ресурсов изучаемого вида (видов) полезно- го ископаемого, руководствуясь при этом рудоконтролирующими фак- торами, ранжированными по степени их относительной значимости. При оценке прогнозных ресурсов категории Р„ не привязанных обычно к конкретным проявлениям рудной минерализации и рудолокализую- щим структурам, определяется площадь развития потенциально рудо- носных толщ (карбонатных пород для свинцово-цинкового стратиформ- ного оруденения, джеспилитов для железорудных месторождений «по- лосчатой» формации и др.), областей распространения магматических образований, генетически и парагенетически связанных с определенным типом эндогенной минерализации (хромитоносные ультрабазиты, лейко- кратовые редкометальные граниты и др.), зон влияния рудоконтроли- рующих линеаментов (телетермальное оруденение и др.) и др. Затем по аналогии с другими рудными провинциями и с учетом данных геохими- ческой съемки определяется площадная продуктивность выделенных пер- спективных площадей. Завершающий этап предварительной оценки про- гнозных ресурсов категории Р3—экстраполирование полученных данных на глубину. Последнюю обычно определяют с учетом орографических особенностей в двух интервалах: до экономически целесообразной на се- годня глубины отработки месторождений данного геолого-промыш- ленного типа и данного масштаба (от первых сотен до 1000—1200 м) и до технически доступной глубины разведки (до 1000—2000 м, в ис- ключительных случаях до 3000 м). Существуез несколько методов оценки возможной рудной продуктив- ности выделенных на тектоно-металлогенической карте перспективных площадей (блоков). Л. Н. Овчинников и другие обосновали представле- ние, что масштабы промышленного оруденения находятся в прямой за- висимости от кларковых значений соответствующих элементов [30]. Ос- новываясь на этом положении, следует сначала вывести коэффициенты местной геохимической концентрации (локальные кларки) прогнозируе- мых компонентов, а затем подсчитать ожидаемое их количество без при- вязки к конкретным площадям и указания на вероятные типы и масшта- бы прогнозируемых месторождений. Второй подход заключается в ран- жировании месторождений, выявленных в пределах перспективной пло- щади, по их масштабам и установлении отсутствующих их классов (ос- новная исходная посылка: месторождения всех видов полезных ископае- мых образуют в совокупности единый ряд размерности — от внемас- штабных рудопроявлений до уникальных по запасам объектов). Предста- вители «пропущенного» класса в данном случае и должны прогнозирова- ться. Однако такая универсальная шкала размерности месторождений характерна не для всех видов полезных ископаемых; для большинства из них это не плавная, а скачкообразная кривая, с несколькими максимума- ми — единичными крупными объектами, довольно ограниченным чис- лом средних и массой мелких. Возможны и другие варианты, например, когда основная доля запасов приходится или на крупные, или на сред- ние, или даже только на мелкие месторождения. Третий подход основы- вается на принципе кратности — если в данной рудной провинции имее- 214
тся один крупный объект, то обязательно должен быть выявлен и еще один, аналогичный; то же и в отношении средних и мелких месторожде- ний. Опыт свидетельствует, что такая схема срабатывает только в отно- шении средних и мелких месторождений; крупные и очень крупные объек- ты как были, так и остаются, как правило, уникальными. При региональном прогнозировании и оценке прогнозных ресурсов по категории Р3 в первую очередь следует ориентироваться на возмож- ность открытия промышленно интересных месторождений, зареко- мендовавших себя для данных условий —традиционных геолого- промышленных типов, имея при этом в виду и вероятность обнаружения месторождений принципиально новых нетрадиционных типов. Таким образом, прогнозировать следует не отвлеченное количество запасов без привязки к месторождениям определенной размерности, а оценивать об- щую вероятность выявления объектов с заранее заданными параметра- ми. Такая задача решается более просто применительно к традиционным типам месторождений. Однако накопленный опыт прогнозирования со всей убедительностью свидетельствует, что идя по этому пути, строго следуя методу аналогии, мы в лучшем случае можем добиться красного увеличения запасов искомого вида минерального сырья, да и то в основ- ном за счет небольших и средних объектов. Пренебрегать этим, конечно, не следует. Однако коренного перелома в создании и укреплении минера- льно-сырьевого потенциала территориально-производственного ком- плекса мы сможем добиться только при условии выявления крупных объ- ектов. Путь к этому может быть двоякий: 1) установление аномальных позиций для месторождений традиционного типа и 2) прогнозирование месторождений нетрадиционного типа, в том числе и принципиально но- вых видов полезных ископаемых. Задача—сложная, требующая мобили- зации всех знаний, нестандартного, а иногда и интуитивного подхода к анализу геологических закономерностей распределения оруденения и условий его локализации. При этом не исключен элемент случайности и определенного везения («фактор удачи»). Примеры, подтверждающие это положение, весьма многочисленны: это и нетрадиционные месторождения алмазов Австралии, вышедшей за последние годы за счет лампроитовых их месторождений на второе место в мире по добыче, и стратиформные залежи вольфрамовых руд (черно- сланцевая формация) в Австрии, Чехо-Словакии, Турции и других стра- нах, и многочисленные месторождения дисперсного золота в Северной Америке, открытие которых позволило заметно поднять масштабы до- бычи этого металла, и рост удельного веса месторождений порфирового типа не только для меди и молибдена, но и вольфрама, серебра и др. Оценка прогнозных ресурсов категории Р2 ведется, исходя из несколь- ко иных предпосылок. Прогнозные ресурсы этой категории привязы- ваются к площадям, где известны проявления и месторождения (хотя и не обязательно промышленные, но достаточно перспективные) искомого вида полезного ископаемого (ископаемых). Оцениваемые площади окон- туриваются по более строгом критериям обычно в их границы вклю- чаются только достаточно четко индивидуализированные рудоносные 215
структуры (антиклинории, площади развития рудовмещающих интру- зивных и эффузивных комплексов, зоны гидротермально проработанных пород с четкими геохимическими аномалиями и др.). Оценка прогнозных ресурсов осуществляется, с одной стороны, прямым счетом, хотя и с при- менением поправочных (страховочных) коэффициентов (за основу беру- тся параметры ранее выявленных и опробованных рудных выходов и ру- доносных зон, а в случае наличия таковых—и разведанных и эксплуати- ровавшихся месторождений), а с другой—с использованием метода «да- льней» аналогии (привлекаются данные о параметрах подобных место- рождений из других, более детально изученных рудных зон и узлов). Здесь, как и при оценке прогнозных ресурсов категории Р„ необходимо ориентироваться на определение прогнозных ресурсов не столько в об- щей их сумме, сколько в объектах соответствующего масштаба. Однако последние должны располагаться в более строгих пространственных рамках: для них обязательно должны быть указаны благоприятные пози- ции (площади), где месторождения соответствующего типа могут быть встречены с наибольшей степенью вероятности и где поэтому рекомен- дуется продолжить поисковые (поисково-оценочные-) работы более круп- ного масштаба. Следует предостеречь от механического подхода к оконтуриванию перспективных площадей на тектоно-металлогенических картах, что на практике случается нередко. Дело в том, что наиболее информативными при прогнозировании обычно считаются прямые проявления рудной ми- нерализации — в виде коренных выходов ц ореолов гипогенного и супср- генного рассеяния элементов-индикаторов, поэтому именно они и попа- дают в первую очередь в контуры подсчетных блоков. В принципе это, конечно, так: наличие таких проявлений свидетельствует о продуктивно- сти изучаемой структуры, но насколько — это еще требуется выяснить. Во-первых, и сами проявления рудной минерализации могут быть или корнями эродированных рудных залежей или же рассматриваться в каче- стве лишь слабых отголосков затухающей гидротермальной деятельно- сти, а, во-вторых, в случае очень глубокого залегания основных рудных залежей проявления-индикаторы далеко не всегда могут быть правильно идентифицированы—нередко они по основным показателям соответ- ствуют бескорневым концентрациям элементов-индикаторов. В этом случае более действенными могут иногда оказаться косвенные критерии ожидаемого обнаружения на глубине промышленных скоплений рудных компонентов (особенно в случае их благоприятного сочетания). Это — и присутствие в разрезе литологически благоприятных горизонтов, и долж- ные размеры, и форма складчатой, потенциально рудолокализующей структуры, и оптимальная удаленность от крупных рудоконтролирую- щих структур, и значительные масштабы предрудной гидротермальной проработки зон рудоподводящих разломов и др. Так, Н. М. Федорченко, сопоставляя надрудные геохимические ореолы, сопровождающие в Южной Фергане разномасштабные проявления сурьмяной минерализа- ции, пришел к однозначному выводу, что малозначащие рудопроявле- ния, локализующиеся вдоль зон сквозных рудоподводящих нарушений, 216
характеризуются при прочих равных условиях гораздо более интенсив- ными гипогенными ореолами, чем более крупные рудные залежи, но «за- печатанные» под тектонически ненарушенными сланцами в ядерной ча- сти пологой брахиантиклинали (наиболее благоприятная позиция для ло- кализации сурьмяных месторождений джаспероидного типа). Убедительные доказательства высокой информативности косвенных критериев и поисковых признаков скрытого оруденения получил Ю. А. Лейе в ходе детального анализа закономерностей распределения вулканогенного оруденения в пределах Закарпатья. В качестве примера сошлемся на опыт Геологической службы США, по существу, в экспертной оценке ряда ранее недоизученных площадей, оказавшихся закрытыми для проведения геологоразведочных и горнодо- бычных работ вследствие их заповедного статуса. Число таких площадей измеряется многими сотнями, их площадь изменяется в широких преде- лах- от нескольких гектаров до многих тысяч квадратных километров. Их массовая ревизия с точки зрения выявления возможной перспект ивно- сти в отношении полезных ископаемых предпринята в первой половине 1980-х годов —после решения администрации США о необходимости полной переоценки минерально-ресурсного потенциала всей территории страны, включая заповедные площади. Ревизия проведена в течение очень короткого времени малочисленными группами геологов- экспертов, сотрудников Геологической службы США и других организа- ций. Итоги проделанной работы опубликованы в виде специальных обзо- ров по каждой заповедной площади отдельно. Для выводов о степени перспективности заповедных площадей, подвергавшихся ревизии, ис- пользованы новейшие данные геофизических исследований и геохимиче- ского опробования, а также сведения о проявлениях полезных ископае- мых в соседних районах. В результате проведенной экспертизы Геологическая служба, другие государственные организации и частные фирмы США получили исчер- пывающий справочный статистический материал, характеризующий сте- пень геологической изученности и промышленного освоения всех запо- ведных территорий, занимающих в этой стране очень большую площадь, что позволит более уверенно планировать дальнейшие поисково- разведочные и эксплуатационные работы. Этот материал имеет и само- стоятельную научную ценность, как основа для последующих прогнозно- металлогенических (минерагенических) построений. Геолого-экономическая оценка прогнозных ресурсов отдельных видов минерального сырья строится на такой методической основе, как и комплексная оценка рудных перспектив определенной тектоно-ме- таллогенической единицы регионального плана. Отличия заключают- ся в отборе более узкого круга рудоконтролирующих факторов, опреде- ляющих закономерности размещения и условия локализации только про- гнозируемого вида полезных ископаемых. Более целенаправленно в этом случае производится и изучение разреза литологически благоприятных комплексов, а также геохимическое опробование отдельных горизонтов и зон минерализации. 217
Поэлементные (поминеральные) тектоно-металлогенические (минера- генические) карты среднего и мелкого масштабов, яляющиеся основой специализированного прогноза на данный вид полезного ископаемого, должны отражать закономерности размещения месторождений и прояв- лений не только искомого, но и генетически родственных ему видов полезных ископаемых. Последние при этом выступают в роли косвенных критериев прогнозирования, с одной стороны, и в качестве факторов, по- зволяющих закрыть «белые пятна» (площади, где не установлены прояв- ления основного компонента) на прогнозной карте - с другой. Вопрос о рудной нагрузке специализированных поэлементных текто- но-металлогенических прогнозных карт решается по-разному. Бесспор- но, что на таких картах должны отражаться все ранее зафиксированные проявления основной и сопутствующей минерализаций. Затем на них вы- деляют перспективные площади, которые были детально изучены. Для их проверки возможны два пути: 1) систематическая ревизия всех выяв- ленных рудопроявлений и месторождений с их сравнительной геолого- экономической оценкой и 2) массовое или выборочное геохимическое опробование или всей изучаемой площади, или наиболее перспективных ее зон и структур. Первый путь более предпочтительный при наличии широкого выбора объектов, подлежащих сравнительной оценке и последующей разбраков- ке по степени перспективности. Такая задача нередко возникает на прак- тике в случае неожиданного конъюнктурного «бума», вызванного, напри- мер появлением новых областей применения того или иного вида мине- рального сырья Так, в середине 1960-х годов возрос спрос на металличе- скую ртуть, цены на которую в течение короткого времени стремительно поднялись почти на целый порядок: с 3—4 до 30— 40 тыс. дол. за 1 т. Вы- звано это было резким скачком научно-технического прогресса в области органической химии — получения новых видов пластмасс. На этой базе во всем мире было предпринято строительство большого числа новых за- водов по производству полимерных материалов, для чего потребовалось многократное увеличение мощностей по выпуску промпродуктов— сверхчист ых хлора и каустической соды. Последние получали на химиче- ских заводах методом электролиза с использованием ванн, заполненных ртутью. Во время «ртутного бума» Геологической службой США была пред- принята массовая ревизия всех без исключения проявлений ртутной ми- нерализации, зафиксированных когда-либо на территории страны. Об- щее число месторождений и проявлений ртут ного оруденения превысило 1 тыс. Их сравнительная характеристика приведена в работе, оперативно составленной и не менее оперативно изданной в США. Этот справочно- информационный материал послужил основой для уточнения схемы ме- таллогенического районирования территории США по ртути и, кроме то- го, позволил по-новому подойти к оценке отдельных ртутнорудных райо- нов. Одним из итогов проделанной работы явилось открытие уникально- го по генезису месторождения Макдермит в шт. Невада, руды которого представлены в основном новым минералом из группы сульфид- 218
хлоридов ртуги кордероитом. Формирование главной рудной залежи связано с деятельностью поствулканического термального источника. Оруденелыми оказались молодые озерные осадки. В годы последовавше- го за «ртутным бумом» спада деловой активности в ртутной промыш- ленности США лишь одно это месторождение оказалось экономически конкурентоспособным. Отработка его открытым способом позволила в 1970-х годах почти наполовину удовлетворять внутренние пот ребности страны в этом металле. Весьма интересен опыт советских геологов по сравнительной эксперт- ной оценке свинцовых проявлений и месторождений, предпринятой в конце 1940-х годов с целью расширения минерально-сырьевой базы этой отрасли цветной металлургии, подорванной в годы Великой Отече- ственной войны в результате интенсивной отработки ранее разведанных и эксплуатирующихся месторождений. По каждой из свинцоворудных провинций эту работу выполняли комплексные группы геологов и пред- ставителей горнодобывающих организаций по следующей схеме: 1) предварительное ознакомление с архивно-фондовыми материалами поисковых, разведочных и эксплуатационных работ; 2) объезд ранее выявленных объектов с их осмотром в натуре (по возможности, с привле- чением геологов, принимавших участие в открытии и изучении соответ- ствующих месторождений); 3) обобщение и анализ собранного материа- ла с оценкой ожидаемых масштабов отдельных месторождений и рудопроявлений, и на этой основе разработка рекомендаций по направ- лению их дальнейшего изучения, в том числе путем совмещения разве- дочных и опытно-эксплуатационных работ (на базе разведочно- эксплуатационных предприятий) По существу, на завершающем этапе сравнительной экспертной оценки осмотренных месторождений это была своеобразная «мозговая атака» — метод, широко применяющийся в нау- ке при обсуждении спорных проблем. Так и здесь — решения часто прихо- дилось принимать интуитивно, располагая нередко лишь ограниченным по объему материалом, но в острой борьбе мнений по генетическим, структурно-морфологическим и прочим вопросам, касающимся перспек- тив и методики разведки того или иного месторождения. Тем не менее, метод полностью себя оправдал. Отметим исключительную роль фактора «личного присутствия». Де- ло в том, что сравнивая описания одного и того же месторождения, сде- ланные разными авторами, и особенно сопоставляя характеристики од- нотипных месторождений, часто очень трудно составить собственное объективное представление об истинном облике рассматриваемого объек- та: настолько иногда разноречивы публикуемые данные. До некоторой степени это объясняется различной квалификацией авторов, однако глав- ное заключается в ограниченных возможностях отдельных исследовате- лей по сопоставлению изучаемого объекта с другими аналогичными по типу месторождениями. Поэтому геологу следует пользоваться любой возможностью для визуального ознакомления с максимально большим числом разнотипных месторождений. Наблюдающийся в публикациях Разнобой в описании отдельных месторождений объясняется также 219
различиями (нередко принципиальными) в исходных концепциях авто- ров, кладущихся ими в основу понимания генезиса и структурно- морфологических особенностей отдельных месторождений. При эксперт- ной сравнительно-геологической оценке одновременно большой группы однотипных месторождений все перечисленные субъективные крайности сглаживаются и в результате вырабатывается более или менее объектив- ное представление о геолого-промышленных типах и возможных мас- штабах экспортируемых объектов. В соответствии со вторым направлением осуществляется системати- ческое опробование, преимущественно шлиховое (протолочное) и лито- химическое (геохимическое) отдельных комплексов пород, развитых в пределах перспективной рудной провинции. Этой работе, как правило, должен предшествовать анализ накопленной геохимической информа- ции, содержащейся в разрозненных отчетах и от раженной на геохимиче- ских и прогнозных картах в виде геохимических и других аномалий. По- лученные данные в систематизированном виде наносятся на геолого- формационную, геолого-тектоническую, тектоно-магматическую или рудно-формационную основу. При этом первостепенное внимание уде- ляется искомому рудному компоненту, однако обязательно должен учи- тываться и весь комплекс сопутствующих компонентов — косвенных поисковых элементов-индикаторов (для золота, например, это будут се- ребро, мышьяк, ртуть, для вольфрама — молибден, медь, висмут, сурьма и др.). При специализированной обработке (с помощью ЭВМ) данных ра- нее выполненных геохимических съемок, особенно при преобладающем развитии слабоконтрастных и нечетко выраженных аномалий, полезно применение мультипликативных методов, предложенных С. В. Григоря- ном [5]. Суть их заключается в усилении степени контрастности геохими- ческих аномалий путем выделения групп наиболее информативных в дан- ных условиях элементов и построения изолиний равных значений их со- вокупных величин. Методика их определения различна. Это — и сумми- рование содержаний элементов отдельных подгрупп, перемножение или возведение их в степень и т. д. Этим способом удается иногда многократ- но усиливать поисково-индикаторные геохимические «сигналы» и доби- ваться резкого повышения информативности данных ранее проведенного геохимического опробования. Перспективные зоны, выделенные таким образом на прогнозно- геохимической карте, подвергаются дополнительному геологическому изучению, сопровождающемуся целенаправленным геохимическим опро- бованием потенциально продуктивных горизонтов, минерализованных зон дробления, отдельных разностей интрузивных и эффузивных пород и др. Отобранные пробы анализируются на искомый элемент и комплекс сопутствующих элементов-индикаторов. В отношении точности и чув- ствительности анализа мнения исследователей расходятся. Предва- рительное изучение следует вести с применением максимально точных и разнообразных методов анализа (комплексируя их), а затем, когда определился круг элементов-индикаторов и установлен общий порядок их концентраций, можно переходить на огрубленные экспресс-методы 220
определения содержаний основного и сопутствующих элементов- индикаторов. Это и быстрее, и дешевле, а информативность получаемых аномалий для производственных условий будет вполне достаточной. При прогнозировании месторождений нетрадиционных, принципиаль- но новых видов минерального сырья, охарактеризованная методика не всегда применима: в этом случае заранее неизвестны, даже в самом об- щем виде, ни основные закономерности распределения оруденения, ни ве- дущие генетические и, особенно, геолого-промышленные типы место- рождений соответствующих видов полезных ископаемых. Рассчитывать на особо глубокое научное предвидение, выход на качественно новый уровень прогнозирования в этих условиях трудно: большинство откры- той этого рода сделано в значительной мере случайно. Напомним, напри- мер, о столь популярных сейчас океанических железомарганцевых кон- крециях. Лишь после сделанных открытий начинается научное обоснова- ние возможности выявления других, аналогичного типа объектов. Наи- более простой выход в этой ситуации— проведение на первых этапах массового геохимического специализированного опробования на иско- мый вид полезного ископаемого. В свое время именно по этому пути по- шли геологи, получившие ответственный заказ на ускоренную подготов- ку минерально-сырьевой базы вновь создаваемой атомной промышлен- ности. Перед началом атомной эры месторождения урана во всем мире насчитывались лишь единицами, да и то только крайне ограниченного числа генетических и геолого-промышленных топов (пятиэлементная рудная формация месторождения Пшибрам в Чехо-Словакии, урановая смолка Шинколобве в бывшем Бельгийском Конго в Африке и др.). Од- нако затем с помощью сконструированных к тому времени полевых де- текторов радиоактивного излучения в короткий срок удалось не только резко расширить диапазон геолого-промышленных типов урановых ме- сторождений, но и выявить целый ряд принципиально новых уранонос- ных рудных провинций. Проверке на радиоактивность систематически подвергались все, без какого-либо исключения, разновидности пород, все площади, на которых производились любые геологические исследования. Массовое применение попутных поисков на уран обусловило высокую их отдачу. Большую роль при этом сыграло, конечно, и наличие специали- зированной высокочувствительной аппаратуры? Уран является одним из самых геохимически вездесущих элементов, способных давать, по Н. П. Лаверову, промышленные концентрации практически в любых геолого-формационных условиях на протяжении всех эпох рудообразования - от архея до кайнозоя [21]; его месторожде- ния формируются и в наши дни. Накопленный опыт изучения урановых месторождений позволяет теперь более направленно проводить поиско- вые работы, ориентируясь на прогнозирование определенных типов ме- сторождений в строго определенных тектоно-металлогенических пози- циях. Тем не менее, полностью отказываться от массовых попутных пои- сков пока преждевременно: в ходе их проведения все еще время от време- ни выявляются новые месторождения совершенно неожиданных генети- ческих и геолого-промышленных типов (приповерхностные залежи каль- 221
кретного типа в руслах временных водотоков в пустынных районах Африки и Австралии, современные промышленные скопления урана в почвенном слое в тропических зонах Южной Америки и др.). Еще один пример — на этот раз из опыта изучения геохимии лития. Как известно, основным источником этого металла из группы редких ще- лочей, характеризовавшегося довольно ограниченным спросом на миро- вом рынке, являются пегматиты, куда он входит в состав сподумена, ле- пидолита и еще двух-трех промышленно интересных его минералов. Во время «литиевого бума» 1970-х годов, вызванного наметившейся воз- можностью более широкого использования этого металла в атомной и ракетной технике, возник вопрос о дополнительных источниках получе- ния лития. Для этого в Геологической службе США наряду с проведе- нием ревизии ранее выявленных его проявлений был организован массо- вый анализ на литий образцов пород из различных районов как США, так и других стран мира. В ходе статистической обработки полученных данных удалось уточнить общий и частные кларки этого элемента и вы- делить комплексы пород, характеризующихся повышенной литиеносно- стью. Итоги проведенных исследований были опубликованы в моногра- фической работе. Один из главных результатов массового анализа на литий различных пород—выделение потенциально литиеносных формаций. К последним принадлежат, например терригенно-вулканогенные комплексы, в составе которых четко выделяются горизонты туффитовых пород, обогащенных литием. Такие породы развиты в крупных палеокальдерах (месторожде- ние Макдермит в шт. Невада, США и др.). Позже было доказано, что су- щественную роль в накоплении лития и других подвижных редких щело- чей (рубидий, цезий) играют поствулканогенные образования— горизонты аргиллизированных туффитов, обогащенные цеолитами, для которых типичны специфические свойства—способность поглощать в больших количествах ионы указанных металлов. Таким образом, выяв- лен еше один перспективный нетрадиционный источник возможного по- лучения в промышленных масштабах лития и сопутствующих ему других редких щелочей. Да и сами рудоносные, в данном случае цеолит изиро- ванные туффиты и аргиллизиты—ценное минеральное сырье, все шире использующееся благодаря их абсорбционным свойствам в промышлен- ном и сельскохозяйственном производстве. Подобного типа литиеносные образования были выявлены ранее Т. М. Мацокиной в Срединном Тянь-Шане, где оруденелые аргиллиты и туффиты связаны с вулканическими структурами палеозоя. Н. Штович- кова на симпозиуме в Карловых Варах в 1989 г. показала, что глинистые вулканокластиты являются концентраторами целой гаммы редких и рас- сеянных элементов, а отдельные их горизонты нередко представляют со- бой самостоятельные месторождения нерудного минерального сырья не- традиционных типов. На этом основании она предложила новые подхо- ды к прогнозированию и поискам последних — с широким использова- нием прямых и косвенных геофизических методов. Установлено, что литий принимает участие в процессе рудообразова- 222
ния не только на начальных - наиболее высокотемпературных (пегмати- ты) его этапах, но и на завершающих, самых низкотемпературных. Так, в телетермальных месторождениях сурьмы и ртути широко развиты ли- тийсодержащие слюдистые и глинистые минералы (донбассит, тосудит и др.); содержатся литиевые соединения и в водах некоторых поствулка- ногенных термальных источников, а также в рапе пустынных озер, куда он поступает, по-видимому, из тех же термальных источников. Экспертная геолого-экономическая опенка полноты и качества реализа- ции геологического задания. Рассмотрим эти проблемы в двух аспектах: с точки зрения оценки степени выполнения геологического задания и ка- чества проведенных геологоразведочных работ. Роль геологического задания в условиях перехода все большего числа геологоразведочных организаций на работу по системе коллективного подряда резко возрастает. Геологическое задание выступает в качестве основополагающего документа, регулирующего финансовые взаимоот- ношения между заказчиком и исполнителем-подрядчиком. Поэтому при определении полноты его выполнения эксперт обязан дать не только ка- чественную, но и, что обычно гораздо труднее, количественную оценку степени его реализации. Наиболее объективный путь для этого — сопоставление проектной структурно-прогнозной карты с окончатель- ным вариантом, уточненным по итогам проведенных геологоразведоч- ных работ. Сопоставление должно идти по двум направлениям — концептуально-геологическому и методически-техническому. В соответствии с первым направлением анализируется степень досто- верности геологического предвидения авторов проекта геологоразведоч- ных работ — насколько исходная модель месторождения соответствует конечной, т. е. в какой мере подтвердились представления об условиях формирования и структуре изучавшегося месторождения, принятые пер- воначально за основу предложенной методики его разведки. Эти данные обычно не поддаются строгой количественной оценке, хотя, как правило, качественную оценку степени достоверности прогнозирования можно дать вполне уверенно. Это относится, в первую очередь, к ведущим структурно-морфологическим типам рудных тел, наличие которых пред- полагалось в той или иной геолого-структурной обстановке. По второму направлению возможна высокая степень точной и коли- чественной оценки прогнозов. По двум вариантам структурно-прог- нозной карты (исходной и конечной) можно количественно сопоста- вить достоверность определения как по отдельным участкам, так и по всему рудному полю в целом: 1) особенностей геологического разреза; 2) глубины залегания основной рудолокализующей поверхности; 3) формы рудоносной структуры; 4) положения ведущих структурных элементов (оси складок, разломы, линии и точки перегиба рудолокализующих и дру- гих поверхностей); 5) разрешающей способности прогнозирования (число структурных элементов, выявленных дополнительно в ходе геологораз- ведочных работ); 6) площадей распространения рудной, в том числе про- мышленной минерализации; 7) запасов и прогнозных ресурсов полезных ископаемых и их основных параметров (мощность, содержание). 223
Фактор качества играет первостепенную роль на всех стадиях геолого- разведочного процесса [7]. К сожалению, этому вопросу уделяют серьез- ное внимание в основном лишь на конечных его этапах при апробации и приемке листов готовой геологической карты, утверждении запасов в ГКЗ СССР и др. Особенно жесткой проверке на качество подвергаются отчеты с подсчетом запасов полезных ископаемых, представляемые на рассмотрение в ГКЗ СССР. Последняя осуществляет как бы государ- ственную приемку конечной продукции геологоразведчиков. Однако в ходе такой приемки трудно исправить погрешности, допущенные на предыдущих стадиях геологоразведочного процесса, особенно на самых первых его этапах, в частности, при первичной геологической документа- ции обнажений, рудных выходов, горных выработок, керна буровых скважин и др. Эксперту приходится участвовать в оценке качества работ на всех ста- диях геологоразведочного процесса и поэтому он должен выработать свой методический подход к решению этой сложной проблемы. При этом, конечно, следует иметь в виду имеющиеся инструктивные разра- ботки. Однако действующие в ряде геологоразведочных организаций си- стемы контроля за качеством работ охватывают лишь отдельные их опе- рации, причем применительно к ограниченным районам (бурение нефтя- ных скважин в объединении Полтаванефтегеология и др.). Более общая система контроля за качеством геологоразведочных работ не создана. Необходимо четко различать четыре этапа геологоразведочных работ любого вида, для каждого из которых должны быть разработаны свои специфические требования к качеству их выполнения. Это, во-первых, подготовительный этап, или этап проектирования, во-вторых, этап соб- ственно выполнения геологоразведочных работ того или иного вида,, за- тем этап анализа и обобщения полученных материалов и заключитель- ный—отчетный этап. На первом этапе качество работ оценивают по степени полноты сбора накопленной ранее информации и научной глубине ее проработки, а так- же обоснованности предлагаемых выводов независимо от экспертируе- мого объекта: будь то только что выявленное рудопроявление, подлежа- щее оценке на поисковой стадии, или давно эксплуатирующееся место- рождение, намечаемое к доразведке, а также геологическая съемка оче- редного листа карты и др. Особое значение при этом имеет ретроспектив- ный анализ научно-методических концепций предшествующих исследо- вателей. Нередко в качестве наиболее достоверных рассматривают пред- ставления только авторов самых поздних по времени публикаций. Одна- ко это далеко не всегда «истина в последней инстанции». Следует иметь в виду, что нередко «новое - это хорошо забытое старое», поэтому всег- да необходимо «докапываться» до первоисточника, а затем последова- тельно, от этапа к этапу прослеживать эволюцию ранее выдвигавшихся положений, касающихся генезиса, структуры и других ключевых вопро- сов, имеющих первостепенное значение при оценке месторождения. Фак- тической основой многих последующих выводов часто являются первич- ные наблюдения (первичная документация), сделанные именно самыми 224
первыми исследователями, которые, в силу ряда причин, позже повто- рить не удается из-за отработки верхних горизонтов месторождения и по другим причинам. Определяя качество работы, проведенной на подготовительном эта- пе, эксперт должен не только дать оценку степени достоверности предла- гаемых выводов, но и обосновать свои, нередко альтернативные, сообра- жения о направлении и задачах дальнейших исследований. Опираться при этом он должен, в первую очередь, на свои знания о более широком круге объектов аналогичного типа и возможность использования более полной, в том числе и самой последней информации по рассматриваемой проблеме. На втором этапе, когда осуществляют на практике реализацию ранее coci авленного и апробированного проекта геологоразведочных работ, вступает в действие более полная и разветвленная система контроля за качеством их выполнения. Этот контроль осуществляют по двум ли- ниям: 1) степень соответствия технических условий проведения отдель- ных видов геологоразведочных работ утвержденным инструкциям и нор- мативам и 2) качество первичной геологической документации. Технический контроль за качеством выполнения отдельных видов ге- ологоразведочных работ предусматривает систематическую проверку со- ответствия результатов их проведения исходным условиям, предусмо- тренным проектом. Для горноразведочных выработок это будут- точность заложения устья выработки, ее азимут, уклон и сечение, для раз- ведочных буровых скважин—соответствие места заложения проектным данным, азимутальное и зенитное искривление ствола, диаметр, глубина забоя, выход керна (один из самых главных критериев качества буровых работ) и др. При опробовании необходимо обращать внимание на сече- ние бороздовых проб, их начальную и конечную массы, способ отбора керновых проб и т.д. Для геофизических и аналитических работ важное техническое требование'—своевременная калибровка аппаратуры и при- боров. Данные технического контроля качества проведения отдельных видов геологоразведочных работ должны учитываться при оплате т руда соответствующих групп рабочих и инженерно-технических работников геологоразведочных партий и экспедиций. Нарушение установленных технических требований для отдельных видов геологоразведочных работ неизбежно скажется и на оценке качества конечных материалов, пред- ставляемых геологоразведчиками, — отчетах с подсчетом запасов. Контроль за качеством работы геологов, осуществляющих первич- ную геологическую документацию, включает два аспекта: 1) проверка то- го, как геолог следит за соблюдением предусмотренных проектом техни- ческих условий проведения геологоразведочных работ, и 2) анализ полно- ты, точности, наглядности и информативности первичной геологической документации, т. е. всего, что входит в понятие качества собственно ге- ологоразведочных работ. В многочисленных работах неоднократно подчеркивалось, что поло- жение с первичной геологической документацией у нас обстоит не совсем благополучно. Как отмечалось, в первую очередь это объясняется недо- 225 481 — 15
статочной квалификацией исполнителей: геологическая документация выработок и их опробование, как правило, передоверяются коллектор- скому персоналу. Есть и другие причины —недостаток методических по- собий по унификации наиболее рутинных составляющих этого процесса, практически полное отсутствие средств малой механизации, облегчаю- щих, например отбор проб, слабое внедрение передовых методов первич- ной документации (определение состава пород и руд с помощью соответ- ствующих приборов in situ; фотографирование забоев и стенок вырабо- ток, ствола скважины, керна, места отбора бороздовых проб и др.; испо- льзование клейкой ленты для фиксации в масштабе один к одному мель- чайших деталей структурно-текстурных особенностей образцов керна и др.). Главный недостаток первичной геологической документации в све- те рассматриваемой проблемы заключается, с одной стороны, в малой ее информативности применительно к структурным элементам, определяю- щим особенности локализации оруденения, а с другой в избытке мало- значащих деталей, фиксируемых на зарисовках, но затем не используе- мых при составлении сводных документов (разрезов, погоризонтных планов и др.). Для резкого повышения качества первичной геологической докумен- тации должен быть, во-первых, поднят престиж участкового геолога и его сотрудников, отвечающих за этот важнейший вид работ, а, во- вторых, разработ ана система оценки качества выполнения первичной ге- ологической документации для всех ее видов. Оценка качества геологоразведочных работ на третьем этапе этого процесса — аналитическом, когда обобщаются и критически осмысли- ваются результаты выполнения работ конкретного, отдельно взятого ви- да или их комплекса, заключается в определении достоверности выводов, сделанных на основе камеральной обработки первичной геологической документации. Итогом такой обработки первичной геологической доку- ментации и данных опробования геологоразведочных выработок служат погоризонтные геолого-структурные и топографо-маркшейдерские пла- ны и разрезы, планы опробования и др. На этих документах, представ- ляющих собой конечную информационную продукцию первичной каме- ральной службы геолого-маркшейдерских бюро и отделов рудников и ге- ологических отделов геологоразведочных участков и партий, базируются затем все последующие геолого-структурные и подсчетные построения. Именно поэтому к ним должны предъявляться самые высокие требова- ния в отношении качества—начиная от технического исполнения (вычер- чивание на недеформируемой жесткой основе с максимально точным вы- несением на план и разрезы отдельных точек и линий) и кончая научно- методической обоснованностью интерпретации и увязки отдельных ге- олого-структурных и рудных элементов. Не менее важная сторона этого процесса— разработка оперативных рекомендаций по уточнению и совершенствованию принятой на данном объекте методики геологоразведочных работ. Это касается в первую оче- редь густоты разведочной сети, ее ориентировки и мест заложения от- дельных выработок. В ходе анализа первичной геологической докумен- 226
тации, а также при последующем составлении детальной геолого- структурной карты всегда могут выявиться факторы, позволяющие по- новому подойти к решению этой проблемы (установление ранее не- известных геолого-структурных типов рудных тел и др.). Дифференциро- ванный подход к заложению разведочных выработок позволяет в этом случае, несмотря на сгущение их сети в ключевых для понимания структу- ры месторождения позициях, добиться, как правило, общей экономии ме- тража за счет разрядки выработок на участках наиболее простого строе- ния. Очень большое значение имеет и оперативное уточнение планового процента выхода керна при бурении по рудной зоне. В зависимости от ге- олого-структурных условий, план по подъему керна должен варьировать в научно обоснованных пределах: нельзя слепо следовать раз и навсегда установленной цифре. Например, в зонах интенсивного пострудного дробления пород, особенно их разнрстей, характеризующихся преобла- данием пород высоких категорий по буримости, плановый выход керна должен снижаться до разумных пределов. При этом необходимо учиты- вать степень хрупкости и твердости рудных минералов, обусловливаю- щую их избирательное дробление, а также возможность использования шламового опробования и целенаправленного каротажа скважин. Лишь в случае нарушения буровой бригадой заранее установленных требова- ний по технологии бурения следует принимать решение о перебуривании рудного интервала ствола скважины или путем его преднамеренного от- клонения на глубине, или же бурения новой скважины. Одна из задач эксперта в этой ситуации — оценить степень достоверности данных раз- ведочного бурения при различном выходе керна по рудной и рудовме- щающей зонам и дать заключение о правильности установленного плана по выходу керна. Это — один из ведущих критериев оценки качества бу- ровых работ. К сожалению, этот показатель должным образом не стиму- лируется— ранее существовавшая премиальная система, способствовав- шая увеличению процента выхода керна по рудной зоне и, следовательно, повышению качества геологоразведочных работ в целом, практически не действует. На четвертом, заключительном, этапе геологоразведочных работ, когда их итоги подводятся в виде оперативного (за квартал, год) или окончательного отчета как по от дельным видам работ (например, по ге- охимической съемке), так и по объекту в целом (лист или группа листов геологической карты соответствующего масштаба, геолого-прогнозная и геолого-экономическая оценки определенной площади, разведка место- рождения) часто с подсчетом разведанных запасов и оценкой прогнозных ресурсов, определяются, с одной стороны, качество собственно отчета, а с другой — полнота выполненных геологоразведочных работ и на- дежность и обоснованность сделанных выводов в отношении дальней- ших перспектив изучавшегося объекта. Оценка качества отчетов и подсчетов запасов производится в соответ- ствии с критериями, охарактеризованными в действующих инструкциях. Что же касается выводов в части геологических условий формирования 227
изучавшегося объекта, то в этом отношении эксперт обязан руководство- ваться, в первую очередь, собственным опытом. Особо ответственная его задача —оценка сделанных в отчете прогнозных построений и обос- нование в случае необходимости нового подхода к решению этой пробле- мы. Таким образом, на заключительном этапе геологоразведочных ра- бот оценивается качество работы: 1) собст венно авторов ит огового отче- та (осуществляется экспертом -рецензентом, а затем научно- техническим советом вышестоящей геологоразведочной организации и, наконец, последней инстанцией -ГКЗ СССР, ТКЗ или ЦКЗ); 2) коллек- тива геологоразведчиков, принимавшего участие в разведке месторож- дения (определяется руководством отрасли на основании выводов ГКЗ СССР или ТКЗ и ЦКЗ); 3) производственно-геологического объединения или отрасли в целом, обеспечивших выполнение народнохозяйственных заданий по подготовке минерально-сырьевой базы для горнодобываю- щих министерств и ведомст в в виде разведанных и переданных для про- мышленного освоения объектов. Оценка и контроль качества геологоразведочных работ — это единая система, которая должна охватывать все стадии геологоразведочного процесса - от проектирования и прогнозирования до передачи выявлен- ного и разведанного месторождения полезных ископаемых для промыш- ленного его освоения; все виды геологоразведочных работ от опробо- вания до глубокой шахтной и буровой разведки; все этапы проведения ге- ологоразведочных работ—от сбора и анализа исходного материала до составления окончательного отчета по проведенным исследованиям (с подсчетом и последующим утверждением разведанных запасов и оцен- кой прогнозных ресурсов). Оценке с позиций качества подвергаются как выполнение технических условий (ориентировка разведочных выработок, размер пробы и др.), так и применявшиеся методические приемы (густота разведочной сети, ее ориентировка и др.) и полученные геологические (ге- нетические и др.) выводы. Важно определить качество работ , выполняв- шихся на каждом из эт их направлений, однако еще более важен ит оговый результат — полнота подготовки разведанного объекта для промышлен- ного освоения, если речь идет о месторождениях, или же качество конеч- ной продукции иного рода - i еологических карт, прогнозных построе- ний и др. Сложная и во многом спорная проблема- количественная оценка ка- чества геологоразведочных работ. Необходимо оценивать раздельно ре- зультаты как промежуточных этапов, так и конечные итоги геологора- зведочных работ в целом. Для этого можно использовать трехбалльную систему оценок: работа выполнена хорошо, удовлетворительно или не- удовлетворительно. Значения оценок качества выполнения исследований, полученные применительно к каждому из этапов (прогнозирование — проектирование, выполнение технических условий проведения отдельных видов геологоразведочных работ, первичная геологическая документа- ция и опробование, подготовка отчетных материалов, подсчет запасов и степень подготовленности разведанного месторождения для промыш- ленного освоения), суммируются. Однако при неудовлетворительном ка- 228
честве проведения геологоразведочных работ даже только на одном из этапов (например, в случае забракованной первичной геологической до- кументации), говорить о достоверности разведки в целом, конечно, не приходится. Экспертная оценка проектов геологоразведочных работ. Все проекты ге- ологоразведочных работ и сопровождающие их сметы, как известно, проходят многоступенчатое рассмотрение как плановое — после- довательное во всех вышестоящих организациях, так и выборочное в Союзгеолэкспергизе Мингео СССР и ее территориальных подразделе- ниях. Это, однако, не исключает при необходимости и проведения спе- циализированной экспертизы отдельных проектов, особенно при нали- чии спорных ситуаций (месторождения новых генетических, геолого- промышленных типов и др.). Довольно часто приходится осуществлять экспертизу проектов геологоразведочных работ, проводящихся за рубе- жом. Объясняется это ограниченностью исходного фактического мате- риала, что не позволяет в должной мере обосновать методику разведки изучаемого месторождения. В общем виде задача эксперта сводится к определению степени досто- верности выполненного авторами проекта анализа имеющихся геологи- ческих и разведочных данных и выявлению альтернативных вариантов построения генетической и структурно-морфологической моделей .место- рождения, намечаемого к разведке. Исходя из этого должна проводит ься апробация предложенной методики разведки. При этом могут высказы- ваться соображения об ее уточнении и изменении. В ходе такого рассмо- трения не исключаются случаи коренной переоценки масштабов и пер- спектив экспертируемого объекта, что может вызвать даже постановку вопроса о полном прекращении или коренной переориентировке разве- дочных работ на данном объекте. При экспертизе проектов геологоразведочных работ на зарубежных объектах кроме двух указанных задач в подавляющем большинстве слу- чаев решается, как правило, еще одна—возможная и ожидаемая эконо- мическая эффективность планируемых работ. Эксперт должен обосно- вать показатель эффективности (прибыль на вложенный капитал), ориен- тируясь на опыт разведки и последующего промышленного освоения других объектов подобного типа или произведя необходимые расчеты по укрупненным показателям. Исходные данные для такого рода расчетов следующие: I) ожидаемые запасы месторождения и их общая (в недрах) и извлекаемая (при существующей технологии добычи и переработки данного вида полезных ископаемых) стоимость; 2) минимально необхо- димый объем затрат на проведение геологоразведочных работ и их ве- роятная отдача; 3) ориентировочные ассигнования на промышленное ос- воение месторождения и создание инфраструктуры; 4) возможные сроки разведки и освоения объекта; 5) расчетная себестоимость конечной про- дукции при существующих и перспективных ценах; 6) оптимальный срок погашения затрат и ожидаемая прибыль общая и годовая; 7) возмож- ные экологические последствия от ввода экспертируемого объекта в эксплуатацию; 8) народнохозяйственный, политический, стратегиче- 229
ский, социальный и другие аспекты оценки экспертируемого объекта; данный фактор необходимо учитывать при окончательном решении во- проса о необходимости его разведки и определении средств, выделяемых для этой пели. Решение этой, скорее чисто экономической, чем геологиче- ской, задачи важно, конечно, и для нас, однако особенно актуальна она для развивающихся стран, где результаты геологоразведочных работ во многом определяют путь, по которому может пойти их народное хозяй- ство. Здесь кроме самого факта обнаружения возможных ист очников ми- нерального сырья существенную роль играют такие обстоятельства, как недостаток собственных средств, необходимость создания новых отра- слей промышленности, в том числе для производства продукции на экспорт, избыток трудовых ресурсов и др. Экспертизу проектов геологоразведочных работ как для наших ме- сторождений, так и зарубежных объектов, необходимо проводить с уче- том фактора времени: ведь далеко не безразлично, в первую очередь для развивающихся стран, когда начнет давать реальную отдачу объект, на- мечаемый для разведки. Наибольший выигрыш во времени достигается при совмещении отдельных стадий геологоразведочных работ, особенно предварительной и детальной разведки. Еще большим будет эффект при сокращении сроков проектирования горнодобывающего предприятия, для чего необходимо начинать опытно-эксплуатационные работы на наи- более перспективном участке месторождения задолго до завершения пол- ной его разведки. Во всех этих случаях неизбежен риск неподтверждения ранее подсчитанных и оцененных запасов. В этом, однако, и заключается задача эксперта, чтобы, опираясь на свой опыт, свести к минимуму воз- можный ущерб от такого неподтверждения. Экспертиза ранее составленных проектов геологоразведочных работ должна сопровождаться критическим рассмотрением исходных геологи- ческих концепций, кладущихся в основу оценки общих масштабов место- рождения. При этом должны выдвигаться альтернативные их варианты. То же и в отношении предлагающейся методики разведки: необходимо обосновать несколько их вариантов с использованием наиболее совер- шенных технических средств, причем с максимально возможной эконо- мической эффективностью и выигрышем во времени. Важное условие — ранжирование самостоятельных рудных участков месторождения по сте- пени их значимости и обоснование последовательности проведения на них поисково-оценочных работ, предварительной и детальной разведки. Фактор риска при оценке и разведке месторождений полезных ископае- мых. Возможность неподтверждения сделанных прогнозов в отношении скрытого оруденения, конечно, не исключена. Это объясняется, в первую очередь, ограниченностью и неполнотой исходной геологической инфор- мации. Это вполне естественное явление—даже отработав детально раз- веданное месторождение, мы зачастую так и не можем ответить на ряд вопросов, касающихся, например, его генезиса и конкретных экономер- ностей размещения промышленных рудных тел, подтверждением чему служат не так уж редко встречающиеся примеры «второй жизни рудни- ков», обусловленные открытиями, часто случайными, новых рудных ско- 230
плений, сделанными в необычной геолого-структурной обстановке. Вто- рая причина возможного расхождения (это более точный и объектив- ный термин, чем широко используемое на практике понятие «непод- тверждение») между прогнозом и фактическими данными разведки и между результатами разведочных работ и цифрами, полученными в итоге эксплуатации, неоднозначность той же исходной геологической информации: практически чуть ли не каждый геологический факт можно трактовать по-разному в зависимости от представлений и общей концеп- ции того или иного исследователя. Это накладывает особую ответ- ственность на автора соответствующей рекомендации, в данном случае на эксперта, оценивающего проект геологоразведочных работ, геологи- ческий отчет, в том числе и с подсчетом запасов, план развития геологи- ческих исследований и др. Какой при этом должна быть степень риска? Ответ на этот вопрос зависит от степени убежденности самого экспер- та в том, насколько глубоко ему удалось вникнуть в суть проблемы и обосновать свое представление об особенностях экспертируемого объ- екта (генетический и геолого-промышленный т ипы месторождения, зако- номерности распределения оруденения, условия его локализации и др.). Право на риск эксперт должен иметь, но только в пределах им же предло- женных вариантов: минимального, оптимального и максимального. Экспертная геолого-экономическая оценка перспективных планов раз- вития геологоразведочных работ. Перспективные планы геологоразведоч- ных работ увязываются с потребностями отдельных отраслей промыш- ленности и всего народного хозяйства в целом, однако темпы их разви- тия должны быть выше. Оптимальная степень опережения—постоянный предмет дискуссии. По-видимому, к решению этого вопроса необходимо подходить дифференцированно с учетом целого комплекса факторов. Здесь и обеспеченность разведанными запасами действующих предприя- тий и целых отраслей промышленности, и качественное состояние мине- рально-сырьевой базы, и характер территориального размещения как месторождений, так и перерабатывающих предприятий, и тенденции да- льнейшего развития научно-технического прогресса, в том числе и в области технологии добычи, переработки минерального сырья, созда- ния заменителей дефицитных его видов, и уровень развития международ- ных связей и др. Для решения всех этих проблем на разных уровнях—в отраслевом, территориальном (в рамках отдельных территориально- производственных комплексов), и общесоюзном плане нередко привле- каются группы экспертов специалистов в области экономики мине- рального сырья и геологоразведочных работ. Такую работу обычно проводят в ходе подготовки очередного пятилетнего плана развития на- родного хозяйства страны. Не меньшее значение имеет этот анализ и при разработке долгосрочных (2— 3 пятилетки) планов. Каждый эксперт в рамках своей компетенции должен рассмотреть состояние минерально- сырьевой базы по соответствующему виду полезного ископаемого или их комплексу и предложить несколько вариантов возможного развития гео- логоразведочных работ с указанием наиболее предпочтительного (оп- тимального) из них; при этом возможны и альтернативные решения. 231
Большую роль при решении перечисленных задач отводят кураторам Министерства геологии СССР по отдельным видам минерального сырья. Разрабатывая соответствующую тематику, кураторы одновременно ве- дут большую экспертную работу по оценке вновь выявляемых или реви- зуемых проявлений и месторождений, участвуют в апробации проектов геологоразведочных работ и отчетов по их реализации. Охрана окружающей среды. При экспертизе любых геологических объектов и любых видов геологоразведочных работ особое внимание должно уделяться проблемам экологии и охраны окружающей среды. Актуальность этих проблем, как известно, приобретает во многих стра- нах мира все большую остроту. Причиной нарушений экологического равновесия в ряде районов служат горнодобычные работы, масштаб ко- торых закономерно возрастает. Однако и при проведении геологоразве- дочных работ иногда причиняется значительный ущерб окружающей среде. Рассмотрим с этих позиций последовательно всю технологическую цепочку—от момента выявления месторождения до строительства на его базе горнодобывающего и перерабатывающего предприятий [19]. При геологосъемочных и поисковых работах наибольшее влияние на окружающую среду оказывают два фактора: транспортный и собственно проведение геологоразведочных работ, в первую очередь буро-взрывных. Особенно ранима северная природа. Так, бесконтрольные и бессистем- ные поездки по тундре на вездеходах и тракторах, в том числе с волоку- шами, приводят к быстрой эрозии, развитию овражной сети и заболачи- ванию; при этом нарушается на многие годы и растительный покров, уничтожается ягель — основной корм для оленей. Происходит загрязне- ние водоемов отработанными нефтепродуктами. Проходка поисково- разведочных канав и шурфов буро-взрывным способом отрицательно влияет на животный мир. особенно в местах массового гнездования птиц. Нередко наблюдаются случаи и безлицензионного отстрела животных и птиц, в том числе и занесенных в Красную книгу. Увеличивается число таежных пожаров. При проведении геологоразведочных работ отрицательное воздей- ствие на природу двух указанных факторов многократно возрастает. В частности, при строительстве временных автодорог в условиях горно- го рельефа нарушается устойчивост ь склонов, что вызывает оползни и се- ли. Вдоль дорог и в местах расположения временных поселков происхо- дит бесплановая и бессистемная вырубка леса. Страдает животный мир. Особо вредное воздействие оказывается на гидрографическую систему: поверхностные и подземные воды загрязняются вредными компонента- ми промывочных жидкостей, соляркой, другими отходами геологоразве- дочного производства. Серьезную, часто недооцениваемую опасность представляет воздей- ствие геологоразведочных работ на состояние верхних горизонтов от- дельных месторождений. Во-первых, нарушается уровень грунтовых вод, что особенно резко сказывается в густонаселенных и хорошо освоен- ных и обустроенных районах: иссякаю! подземные источники местного водоснабжения, в осушенных приповерхностных горизонтах бурно раз- 232
виваются процессы современного карстообразования и др. Во-вторых, в дренируемых выработками частях рудных залежей резко меняется оки- слительно-восстановительный режим, что приводит к окислению руд и выщелачиванию отдельных их компонентов, в том числе вредных для окружающей среды (соединения серы, мышьяка, ртути, свинца, фтора, ряда редких и рассеянных элементов). Это, с одной стороны, может вы- звать отравление близлежащих водоемов, а с другой изменить состав и технологические свойства самих разведанных руд и, в конечном счете, полностью испортить, если не все месторождение в целом, то, по крайней мере, значительную его часть. Приведем в качестве примера те месторождения урана, руды которых представлены легкоокисляющимися минералами. Небольшое компакт- ное месторождение таких руд может быть уничтожено омывающими его подземными, слегка подкисленными водами, дренируемыми штольневы- ми выработками, в течение всего лишь нескольких лет (напомним в связи с этим об успешной отработке некоторых урановых месторождений с по- мощью именно методов подземного выщелачивания). Такой же опасно- сти подвергаются жильные месторождения сульфидно-оксидных кобаль- товых руд. Процесс окисления первичных сульфидных руд ряда метал- лов, вскрытых обводненными горными выработками, резко убыстряется в случае попадания в забой специфических видов бактерий, способствую- щих развитию этого процесса. Окислению обычно подвергается лишь тонкий приповерхностный слой сульфидных минералов, однако этого до- статочно, чтобы полностью изменит ь технологические свойства некото- рых типов руд (оксидные руды сурьмы, например, в отличие от сульфид- ных антимонитовых не обогащаются). Процесс идет настолько быстро, что' успевает оказать свое отрицательное действие даже во время до- бычных работ на этапе: отбойка руды —погрузка— транспорти- ровка— временное складирование--дробление—обогащение. В ряде случаев окисление руд проходит как бы в два этапа: на первом— окисляется пирит из зон околорудного изменения, на втором— образующаяся при этом серная кислота воздействует на собственно руд- ные тела, способствуя ускоренному окислению первичных сульфидных и других минералов. Некоторые полезные ископаемые представлены только легкорастворимыми минералами (озерно-погребенные руды бора, залежи бишофита и др.). Достаточно разбурить такие месторожде- ния только редкой сетью разведочных скважин, как сразу будет наруше- но установившееся водно-динамическое равновесие, что немедленно вызовет ускоренную циркуляцию подземных вод и вынос ими полез- ных компонентов руд. Большое значение имеет правильный выбор места заложения базово- го поселка геологоразведчиков. Такой поселок должен быть удобным для проживания и работы, безопасным в отношении стихийных бедствий, не нарушать экологическую обстановку. Важное требование—учет нужд будущих строителей горнодобывающего предприятия: поселок геолого- разведчиков является по существу пионерным в деле освоения нового ТПК. При этом необходимо иметь в виду и возможное расширение гра- 233
ниц изучаемого рудного поля; нередки случаи заложения поселка в преде- лах площадей, где в будущем разворачиваются добычные работы. Итог —многомиллионные затраты на перебазирование не только от- дельных поселков, но иногда и целых городов. Все это необходимо учи- тывать при составлении экспертного заключения по разведываемому объекту. Эксперт должен предусматривать и отдаленные экологические по- следствия, которые могут проявиться в будущем — на этапе промышлен- ного освоения разведуемого месторождения. Воздействие на окружаю- щую среду горнодобывающего предприятия разнообразно, но в подав- ляющем большинстве случаев предсказуемо. Это, во-первых, серьезное изменение транспортно-дорожной ситуации; во-вторых, нарушение мест- ной гидросистемы; в-третьих, вывод из хозяйственного оборота значи- тельных площадей земель, в том числе и пахотных; в-четвертых, замет- ные нередко преобразования форм рельефа земной поверхности; в-пятых, что самое опасное — загрязнение, вплоть до полного иногда отравления окружающей среды—воздушного бассейна, почвенного слоя, гидросети, местной биосферы в целом. Создание инфраструктуры при освоении крупного рудного объекта предусматривает: 1) строительство подъездных путей и линий электропе- редачи (или же обеспечение электропитания за счет независимого— собственного источника); 2) сооружение производственных и вспомогате- льных зданий и жилого поселка; 3) обеспечение, с одной стороны, водос- набжения (питьевой и технической водой), а с другой — канализации; 4) строительство хвостохранилищ и других защитных сооружений; 5) созда- ние подсобных производств. Во всех перечисленных случаях неизбежно воздействие на окружающую среду, обусловливающее значительное на- рушение экологического равновесия. При этом следует иметь в виду, что в случае неустойчивости последнего (горные районы, равнинная гидроси- стема) вмешательство человека, даже незначительное, может привести в действие «спусковой механизм», вызывающий лавинообразные, неред- ко непредсказуемые и катастрофические нарушения природной среды (оползневые явления в результате подрезки основания склонов дорожными выемками, сели из-за нарушения растительно-почвенного покрова и др.). Особое внимание необходимо уделять природоохранным проблемам в ходе проектирования транспортно-дорожных сетей и электролиний. Ведь протяженность последних нередко измеряется сотнями километров, при этом часто приходится преодолевать сложные в инженерно- геологическом отношении участки—долины рек, склоны гор с неустой- чивым покровом и лавино- и селеопасными зонами и др. Линии трасс должны быть намечены таким образом, чтобы при строительстве дорог и линий электропередач, а в необходимых случаях и водоводов, а также топливопроводов в минимальной степени нарушалось сложившееся в те- чение тысячелетий равновесие природных факторов — создающих и раз- рушающих. При выборе места заложения рудничного поселка необходимо стре- миться к гармоничному сочетанию требований комфортности прожива- 234
ния будущих его жителей, с одной стороны, и соблюдения экономических показателей—с другой. Однако при всех вариантах должен учитываться и фактор охраны окружающей среды: сохранение природного ландшаф- та, лесонасаждений и др. Примеров неудачного заложения рудничных по- селков и даже целых городов, возникших на базе разведанных место- рождений, сколько угодно. Результат—мертвые зоны вокруг некото- рых горнометаллургических комбинатов, облака смога над промышлен- ными городами в котловинах и др. Важная проблема — разработка водоохранных мероприятий. Охране подлежат как поверхностные водоемы, так и подземные источники пи- тьевой и технической воды. Основной путь—создание безотходных тех- нологий и работа предприятий на оборотной воде. Особую трудность при этом представляет проектирование хвостохранилищ и площадок для складирования других отходов производства, в том числе представляю- щих опасность для окружающей среды (огарки, шлаки и др.), в первую очередь для водных источников—подземных и поверхностных. При этом необходимо иметь и гарантию от возможности катастрофических прорывов дамб и других оградительных сооружений; в истории горно- рудной промышленности известны случаи, когда такие прорывы, вызван- ные отсутствием должного конт роля за состоянием хвостохранилищ или стихийными явлениями (ливневыми дождями, землетрясениями), приво- дили к многочисленным человеческим жертвам, выводу из строя многих промышленных и дорожных сооружений, заиливанию и отравлению многих тысяч гектаров пахотных земель. Вывод из хозяйственного оборота значительных площадей земель, в том числе и пахотных, — процесс все прогрессирующий. Определенный «вклад» в него вносит и горнопромышленная деятельность человека. Часть земель при этом безвозвратно теряет свою сельскохозяйственную продуктивность. Это площади, занимаемые дорогами, жилыми и про- изводственными строениями, различными отходами. Однако часть зе- мель можно рекультивировать (отработанные карьеры в случае селектив- ного складирования пород вскрыши и почвенного слоя) или же использо- вать иным способом (облесение терриконников, создание на месте карье- ров прудового хозяйства и др.). Для этого необходимо знать, с одной стороны, "народнохозяйственную стоимость разведанных запасов в не- драх, а с другой — цену продукции, получаемой с каждого гектара зем- ли, исключаемого временно или постоянно из общего оборота. Осно- вываясь на этих цифрах, можно рассчитать экономическую целесообраз- ность детальной разведки и последующей отработки выявленного ме- сторождения и принять соответствующее решение, причем обязатель- но с учетом возможного ущерба, наносимого окружающей среде. Общий ущерб окружающей среде в результате горнопромышленной Деятельности является итогом воздействия ряда частных факторов, среди которых необходимо выделить: 1) изъятие из народнохозяйственного оборота (временно или постоянно) определенных площадей; 2) измене- ние форм рельефа, приводящее иногда к катаст рофическим последст виям (оползни, обвалы, сели, таяние ледников и др.); 3) нарушение, а зачастую 235
и уничтожение, почвенного покрова, вызывающее серьезные экологиче- ские последствия (опустынивание лесостепи, заболачивание тундры и др.); 4) создание обстановок, способствующих проявлению стихийных бедствий (землетрясения, обусловленные гравитационной нагрузкой и обводнением зон разломов и др.); 5) изменение уровня грунтовых вод, нарушающее водоснабжение целых районов и способствующее развитию карстовых процессов, и др.; 6) угроза катастрофических прорывов водо-и хвостохранилищ; 7) провалы над очистными подземными выработками; 8) отравление атмосферы продуктами деятельности горноперерабаты- вающих (сероводород, угарный газ и др.) и горнодобывающих (серово- дород, метан, углекислота и др.) предприятий; 9) заражение поверхност- ного слоя почвы и подземных вод ядовитыми реагентами (цианистый ка- лий и др.), кислотами, токсичными металлами (свинец, мышьяк, ртуть, литий и др.); 10) накопление токсичных соединений (метиловая ртуть и др.) в организме некоторых животных (рыб, моллюсков и др.) и др. Таким образом, при экспертизе проектов детальной разведки и про- мышленного освоения рудных объектов, особенно крупных, необходимо принимать во внимание широкий круг проблем, связанных с охраной окружающей среды и здоровьем человека. Не всегда этот ущерб может быть компенсирован и тогда придется ставить вопрос об отказе от реали- зации проекта или коренной его переделке. Экспертиза планов мероприятий по соблюдению охраны труда. Далеко не каждый проект геологоразведочных работ содержит развернутый план мероприятий по предотвращению несчастных случаев: подразуме- вается, что соответствующие требования изложены в действующих ин- струкциях и остается только ими руководствоваться на практике. Еще ре- же эти вопросы освещаются в отчетах о результатах выполненных работ, в том числе и с подсчетом запасов, не говоря уже об отчетах о тематиче- ских исследованиях, в частности, по прогнозированию скрытого орудене- ния. Между тем эта проблема выходит за рамки собственно техники без- опасности. Ведь геологу-эксперту нередко приходится давать чрезвычай- но ответственные заключения, касающиеся судьбы крупных населенных пунктов, промышленных предприятий и целых регионов. Это— и выбор площадок под жилищное и промышленное строительство для предприя- тий, создающихся на базе разведанных запасов месторождений полезных ископаемых, и прогноз в отношении возможного воздействия таких пред- приятий на окружающую среду, стимулирующего нежелательные по- следствия (изменение уровня грунтовых вод, развитие процессов карсто- образования и др.), и обоснование безопасных мест заложения энергети- ческих комплексов, эксплуатация которых связана с риском аварии (гид- ро- и атомные электростанции и др.), и определение районов, в пределах которых возможно развитие труднопредсказуемых стихийных природ- ных явлений (обвалы, сели, наводнения), и оконтуривание зон, опасных в сейсмическом отношении, и др. При геолого-экономической оценке разведуемых месторождений и экспертизе проектов геологоразведочных работ и от четов по выполнен- ным исследованиям необходимо учитывать широкий комплекс проблем. 236
Для этого следует всесторонне проанализировать особенности рельефа и гидрографической сети района изучаемого месторождения, обратив особое внимание на выбор возможной площадки под строительство по- селка геологоразведчиков (экспозиция: расположение по отношению к оползне-, селе-, лавиноопасным склонам и др.), а также промплотцадки будущего горнорудного комбината (учи i ываются те же факторы, что и в отношении строительства поселка геологоразведчиков, но при этом принимается во внимание необходимость создания крупного водохрани- лища, отвода безопасных мест для накопления отвалов пустых пород и хвост охранилищ). Во всех случаях особо рассматривают проблему возможных ката- строфических природных явлений землетрясений (в молодых тектони- ческих зонах), вулканических извержений (в пределах современных вулка- нических областей), цунами (в прибрежных районах) и др. В отличие от перечисленных более или менее предсказуемых природных явлений (на- воднения, оползни, обвалы, лавины, сели и др.) описываемые явления (зе- млетрясения и др.) носят катастрофический, практически непредсказуе- мый характер. Тем не менее, основываясь на схемах геолого- тектонического, сейсмического и другого районирования достаточно хо- рошо изученных территорий, эксперт в своем заключении обязан всест о- ронне проанализировать возможность развития опасных и катастрофи- ческих проявлений природных сил (в том числе и тех, что могут быть спровоцированы техногенной деятельностью человека), выдав соответ- ствующие рекомендации по их, если не предупреждению, то, по крайней мере, учету при планировании геологоразведочных, строительных и до- бычных работ. Нормативные документы и методические инструкции. В связи с перехо- дом в геологоразведочной отрасли на хозрасчетные взаимоотношения, в том числе в форме коллективного подряда на разведку месторождений, резко возрастает роль исходных нормативов и разного рода методиче- ских инструкций и указаний. Остановимся на отношении к инструкциям, регламентирующим деятельность геолога-разведчика. Все нормативные документы этого плана делятся на две основные группы - геолого-методические и финансово-экономические. К первой группе относятся инструкции и методические указания (пособия), бази- рующиеся на многолетнем опыте разведки и промышленного освоения разнотипных месторождений полезных ископаемых, творчески обобщен- ном большими коллективами специалистов разного профиля. Объектом их рассмотрения являются как бы сводные, суммированные (отвлечен- ные, идеализированные) «портреты» (модели) типоморфных месторож- дений определенных генетических и геолого-промышленных типов, слу- жащие эталонными образцами- -аналогами при изучении каждого вновь выявленного проявления (месторождения) полезных ископаемых. Так как двух совершенно одинаковых месторождений в природе не суще- ствует, то и соответствующие инструкции могут служить лишь общим ориентиром. Руководствуясь ими, при разведке новых месторождений необходимо опираться не столько на черты сходства с объектами—- 237
эталонами, сколько на отличительные их особенности. Ведь, как извест- но, все крупные и очень крупные месторождения уникальны как по своей геолого-тектонической позиции, так и условиям формирования. Из этого следует, что ко всем методическим положениям, признавая их высокую ценность как продукта коллективного разума многих поколе- ний геологов, необходимо подходить творчески, учитывать конкретные особенности разведуемого объекта. Это относится к положениям о ста- дийности геологоразведочных работ, требованиям инструкций по под- счету запасов, пособиям по методике разведки месторождений определен- ных промышленных типов, густоте разведочной сети и др. Наиболее ча- сто формальный подход к применению методических инструкций прояв- ляется со стороны отдельных геологов в вопросе о выборе оптимальной густоты разведочной сети. В инструкциях указываются лишь общие ориентиры размеров этих сеток для различных категорий запасов, раз- личных видов полезных ископаемых и различных геолого-промыш- ленных типов их месторождений. Этими ориентирами надо умело поль- зоваться, привязывая общие рекомендации к условиям конкретных объ- ектов, разряжая сеть в пределах геологически однородных блоков и сгущая ее для уточнения ключевых позиций. Последовательность операций, рекомендуемых методическими ин- струкциями, особенно в отношении стадийности геологоразведочных ра- бот, касается, в первую очередь, месторождений, находящихся на грани промышленных по масштабам, содержаниям полезных компонентов и другим показателям. Поэтому к каждой последующей стадии изучения и разведки такого объекта во избежание излишних затрат необходимо переходить только после того, как получены убедительные доказатель- ства его соответствия промышленным требованиям. Особенно внима- тельного подхода к решению вопроса о переходе к очередной стадии гео- логоразведочных работ требуют месторождения, представленные слож- ными в технологическом отношении рудами. Именно при технико- экономических проработках возможности промышленного освоения та- ких объектов наиболее часто допускаются крупные просчеты. Объясня- ется это тем, что далеко не веет да результаты лабораторных, полупро- мышленных и даже иногда промышленных технологических исследова- ний подтверждаются в ходе эксплуатации созданных на их базе устано- вок. Нередко «доводка» таких технологий до проектных показателей длится годами. В подавляющем большинстве отдельные стадии разведки могут и должны совмещаться. На практике обычно так и происходит. Таким образом, разведка месторождения — это непрерывно-прерывистый про- цесс. Ко второй группе нормативных документов относятся разнообраз- ные планово-экономические и финансово-банковские инструкции, опре- деляющие взаимоотношения геолога-разведчика с финансирующими и контрольными инстанциями. Значительная их часть составлена до перехода на хозрасчетные взаимоотношения в геологоразведочной отра- сли и в условиях коллективного подряда на разведку месторождения или 238
выполнение других геологоразведочных работ с четко определенной конечной продукцией (геологическое картирование, инженерно-гео- логические исследования и др.). Они нередко не действуют в нужном направлении, сдерживая инициативу геолога-разведчика и затрудняя принятие оперативных решений (изменение объемов и видов работ, сти- мулирование выполнения наиболее важных заданий и др.). Сейчас пакет таких инструктивных документов значительно сокращается и совершен- ствуется. Подчеркнем неразрывную связь геолого-экономической оценки про- явлений и месторождений полезных ископаемых с прогнозированием скрытого оруденения—это единый процесс, базирующийся в первую очередь на результатах углубленного анализа как региональных законо- мерностей размещения рудной минерализации, так и конкретных усло- вий ее локализации. Оценка и прогнозирование оруденения осуществля- ются на всех стадиях геологоразведочного процесса—от общих поисков до эксплуатационной разведки. Геологическая оценка каждого вновь выявленного и разведуемого месторождения должна сопровождаться экономическим обоснованием целесообразности продолжения его изуче- ния— собственно экономической оценкой, причем многовариантной, опирающейся на исходную геолого-генетическую концепцию, разрабо- танную (или уточненную) экспертом. Основу прогнозирования и оценки во всех практически случаях дол- жны составлять геолого-структурные карты, отражающие морфострук- турные особенности главных (а иногда и вспомогательных) рудоконтро- лирующих и рудолокализующих поверхностей, на которых выделяются теологически (и технологически) однородные блоки, ранжированные по степени их относительной перспективности. Количественная оценка запа- сов и прогнозных ресурсов по каждому из блоков дается на основании учета совместного влияния системы рудолокализующих факторов, веду- щих для месторождений изучаемого геолого-промышленного типа. Ме- тодика составления структурно-прогнозных карт разрабатывается стро- го индивидуализированно, исходя из особенностей конкретного место- рождения. Оценка прогнозных ресурсов должна быть многовариант- ной. Объемы геологоразведочных работ, необходимые для реализации сделанных прогнозов, также определяются в нескольких вариантах.
Часть II ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РАЗЛИЧНЫХ СТРУКТУРНЫХ ТИПОВ Как было показано, при оценке перспектив вновь выявленного рудо- проявления или месторождения основным критерием первоначально слу- жит представление о его генетическом типе. Однако по мере дальнейшего углубленного изучения и разведки месторождения все большее значение приобретает структурный фактор, обусловливающий особенности строе- ния как самого месторождения, так и морфологию тел рудовмещающих пород и собственно промышленных рудных тел. Именно структурно- морфологический тип определяет методику разведки и способ эксплуата- ции месторождения. Поэтому при группировке месторождений, подлежа- щих промышленному освоению, этот принцип должен стать основопола- гающим [1, 3, 24, 28, 36]. Охарактеризуем методику геолого-экономической оценки рудных ме- сторождений на примере объектов трех основных структурно- морфологических типов: согласных, секущих и контактовых. Еще раз подчеркнем, что идеальных представителей этих трех типов в природе практически нет: месторождения каждого из выделенных типов содержат структурные элементы еще одного или двух типов. При этом в самостоя- тельную группу не выделяются месторождения особо сложного типа, как это практикуется авторами многих классификаций. При детальном рас- смотрении условий формирования даже наиболее сложных месторожде- ний всегда можно выделить структурный фактор, игравший ведущую роль в локализации оруденения: в одном случае это будет согласная ру- доконтролирующая поверхность, в другом- -секущая, в третьем- контактовая; влияние остальных факторов обусловливается формирова- нием на отдельных участках рудных тел иных структурно-морфо- логических типов, в том числе и комбинированных. Глава 7 ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ СОГЛАСНОГО ТИПА В эту Категорию попадают месторождения и рудные поля, ведущую роль в формировании которых играли рудоконтролирующие и рудолока- лизующие поверхности, согласные с элементами залегания рудовмещаю- ших пород. Это. однако, не означает, что и все слагающие их рудные тела относятся к типу согласных—пласто-и линзообразных. Скорее, наобо- рот, при общем согласном характере рудовмещающих геологических тел (например, разнообразных метасоматических пластообразных залежей) собственно промышленные рудные тела, заключенные в них, будут преи- мущественно относиться к типу гнездо-, жило- и штокверкообразных. В генетическом плане месторождения согласного типа охватывают прак- 240
тически всю эндогенную классификационную колонку: от наиболее высо- котемпературных магматических до самых низкотемпературных теле- ермальных (амагматогенных) и травертиновых (поствулканических), связанных с деятельностью современных термальных источников. Глав- ная их отличительная особенность, объединяющая эти разнородные в ге- ологическом, генетическом, структурном и промышленном отношении образования,— наличие поверхностей, к которым прямо или косвенно, но обязательно структурно и пространственно,' можно «привязать» ос- новную массу рудных тел и тем самым облегчить их прогнозирование (на основе детальной геолого-структурной карты) и геолого-экономическую оценку. В соответствии с типом рудовмещающих пород и характером веду- щих меж- и внутриформационных разделительных поверхностей можно обособить следующие группы эндогенных рудных месторождений со- гласного типа: 1) магматические, связанные с массивами стратифициро- ванных интрузий преимущественно основного и ультраосновного, а так- же щелочного ряда; 2) магматические месторождения аналогичного типа, но ассоциирующие с меж- и внутриформационными интрузивными сил- лами; 3) внутриформационные пегматоидные залежи; 4) постмагмати- ческие месторождения скарнового и грейзенового типов, тяготеющие к удаленным экзоконтактовым зонам конкретных интрузивов преимущест- венно гранитоидного состава, образование которых происходило при уча- стии высокотемпературных флюидов, связанных с глубинными магмати- ческими очагами; 5) магматические месторождения, заключенные в лаво- вых потоках определенного состава; 6) межформационные осадочно- эксгаляционные месторождения, формирование которых обусловлено деятельностью подводных поствулканических источников; 7) гидротер- мальные, в большей части телетермальные (амагматогенные), месторож- дения стратиформного или стратиформноподобного типа, характери- зующиеся неясным генезисом; в зависимости от состава рудовмещаю- щих пород (известняки и доломиты, песчаники и сланцы, глины и туффи- ты, а также эвапориты и др.) они подразделяются на соответствующие подгруппы; 8) месторождения этого же типа, но в формировании рудных тел которых принимали участие меж- и внутриформационные срывы и системы пологих чешуйчатых надвигов; 9) первично осадочные пласто- образные залежи разного генезиса (от погребенных палеороссыпей до диагенетически и метаморфически преобразованных химических осад- ков; 10) океанические осадочно-эксгаляционные месторождения оксид- ных и сульфидных руд (железомарганцевые конкреции, сульфидные кор- ки, металлоносные илы и рассолы); 11) диагенетически преобразованные седиментогенные месторождения; 12) метаморфогенные и метаморфизо- ванные месторождения спорного генезиса. Со стратифицированными (расслоенными) интрузиями основного и уль- траосновного составов связаны разнообразные месторождения черных, цветных, благородных и редких металлов, некоторых рассеянных элемен- тов, а также ряда нерудных полезных ископаемых. Стратификация возни- кает в итоге разнотипных процессов. В спокойно остывающих магмати- 241 481 -16
ческих камерах она обусловливается гравитационными процессами — медленным осаждением рудных минералов, выделившихся на начальных стадиях становления интрузива. «Стратиформность» интрузивов, обра- зующихся в сложной тектонической обстановке, нередко объясняется по- следовательным внедрением в межформационное пространство, новых порций магматического расплава, все более обогащающегося рудными компонентами. Определенную роль в образовании расслоенных интру- зий играют и перемещения потоков расплава в магматической камере, а также пластические деформации полузатвердевшей его массы с «вы- прессовыванием» выкристаллизовавшейся твердой (рудной) фазы. Прогнозирование скрытого оруденения во всех перечисленных слу- чаях осушествляют на основе трех комплектов структурных карт, состав- ляемых для трех типов поверхностей: маркирующей (кровля рудоносно- го интрузива), основной рудоконтролирующей и частично рудолокали- зующей (подошва рудоносного интрузивного массива) и рудолокализую- щих (локальные внутриформационные поверхности, фиксирующие стра- тиформность интрузива; собственно рудолокализующими могут быть поверхности как висячего, так и лежачего бока слоев—горизонтов, обо- гащенных рудными компонентами). Вследствие слабой изученности ме- сторождений описываемого типа, особенно на первых стадиях геологора- зведочного процесса, крупных масштабов рудоносных интрузивов и больших глубин, на которых располагаются корневые их части, основ- ная информация при составлении структурно-прогнозных карт черпает- ся из данных геофизической разведки (гравиметрическая съемка, магни- тометрия и др.). Особое внимание при этом должно уделяться выясне- нию элементов залегания поверхности, ограничивающей лежачий бок рудоносного интрузива. Вспомогательную роль играют структурные карты, в основу которых заложена морфология наиболее четко выраженных маркирующих по- верхностей, выделяющихся в осадочно-эффузивной толще вмещающих пород. Интрузивы нередко наследуют структурно-морфологические эле- менты интрудируемых комплексов, поэтому необходимо иметь в виду возможность использования метода структурной (тектонической) анало- гии при определении внешних контуров рудоносного массива. Для расшифровки внутреннего строения рудоносных интрузивов рас- слоенного типа первостепенное значение имеет воссоздание термодина- мических условий, существовавших во время их становления. Ключ к решению этой задачи—в скрупулезной фиксации всех элементов ми- кротектоники и текстурно-структурных особенностей пород. Получен- ные данные статистически обобщают и анализируют и в препарирован- ном виде наносят на структурную карту и разрезы. Особенно важно уста- новить общее направление стресса и пути перемещения отдельных пор- ций застывающей магмы, обогащенных рудными компонентами. В платформенных условиях стратифицированные рудоносные интру- зивы сохраняются в «первозданном виде», поэтому для них надежными поисково-оценочными критериями служат данные о характере вертика- льной зональности (особенно в случае ведущей рудообразующей роли 242
гравитационного фактора) и о макро- и микроиндикаторах в надрудных и надынтрузивных толщах (прожилки и вкрапленность рудных и сопут- ствующих минералов). Для магматических месторождений, формирую- щихся в геосинклинальных зонах, такая возможность более редка: тела рудоносных интрузивов подвергаются, как правило, интенсивным текто- ническим воздействиям, вплоть до полного их отрыва от корневых ча- стей и образования протрузий. Однако и здесь главными при прогнози- ровании остаются методы микроструктурного анализа —изучение воз- можных путей перемещения выделений рудных минералов во время за- стывания рудоносного интрузива. При геолого-экономической оценке месторождений описываемого ти- па принимают во внимание следующие основные критерии: геологиче- ские (тип и состав рудоначального магматического расплава, степень и характер сегрегации рудного материала в период становления интру- зий), технико-экономические и технологические (масштабы рудоносных интрузий, относительная четкость структурно-магматической позиции рудных скоплений, размеры рудных залежей, качество руд, содержание основных и попутных компонентов, а также вредных примесей), приро- доохранные (возможность у илизации второстепенных компонентов, особенно вредных в экологическом отношении, таких, как сера, и др.). Среди месторождений рассматриваемой группы—уникальные по ка- честву руд железорудные объекты Швеции (Кирунавара и др.), магмати- ческие месторождения ильменит-магнетитовых руд, хромитовые место- рождения, ассоциирующие с гипербазитами (Кемпирсай на Южном Ура- ле и др.), донные залежи колчеданных медно-никелевых руд типа Садбе- ри в Канаде, массивы щелочных пород со стратифицированными залежа- ми апатит-редкометальных руд хибиногорского типа, разнотипные ре- дкометальные и редкоземельные месторождения и др. В качестве примера месторождений подобного типа, ассоциирующих с расслоенными интрузиями, можно привести месторождение Чжибосун в КНР. По Мэн Дунюю и другим, оруденение здесь связано с небольшим (мощность от 40 до 140 м) крутопадающим силлообразным телом гипер- базитового состава, внедрившимся вдоль крупного разлома в толщу гнейсов, мигматитов и милонитов. Рудовмещающий силл имеет четко выраженное зональное строение (рис. 54): в его лежачем боку выделяются габбронорит-порфириты, характеризующиеся промышленными концен- трациями сульфидного никеля, выше по разрезу следуют более мелкозер- нистый габбронорит-порфирит и анортозит-лерцолит с несколько мень- шим содержанием никеля и перидотит-норит-габбро с забалансовыми рудами; завершается разрез диабаз-норитом с субкларковыми содержа- ниями металла. В центральной части залежи выделяется рудный столб мощностью до 10—15 м, связанный с наличием косого разлома, рассе- кающего интрузивный силл в месте его изгиба. Морфология этого рудно- го столба, являющегося основным объектом эксплуатации, устанавли- вается с помощью структурного анализа, а его склонение на глубину чет- ко прогнозируется по данным проекции зальбандовых поверхностей сил- ла и секущего их разлома на субпараллельную вертикальную плоскость. 243
Рис. 54. Морфология основного рудного тела сульфидно-никелевого месторожде- ния Чжибосун (северо-восточная часть КНР), связанного с расслоенной сичло- образной интрузией основных пород. По Мэн Дунюю и др.: А — основные рудные тела (заштриховано) на горизонте капитальной штольни; Б то же, на обобщенном разрезе, В—внутреннее строение рудоносного силла; а — вмещающие гнейсы архея; б—е~ рудоносный силл: б—диабаз-нориты, в перидотит-норит-габбро, г-- анортозит-лерцолит, д—мелкозернистый габбронорит-порфир, е- -габбронорит-порфирит (цифры внизу -среднее содержание никеля, %), 1 зона рудоконтролирующего разлома; 2- разведочные скважины; 3 капитальная штольня; i лавная рудоконтролирующая поверх- ность—кровля рудоносного силла, вспомогательные секущий разлом и границы между по- родами различного состава С силлообразными телами основных и ультраосновных пород ассоции- руют магматические месторождения железных, хромовых и колчеданных медно-никелевых руд [38]. Своим образованием они обязаны внедрению рудных расплавов в ослабленные меж- и внутриформационные зоны, во- зникающие в местах перегиба моноклинально залегающих или слабоди- слоцированных толщ осадочных и осадочно-эффузивных пород. При прогнозировании скрытых рудных залежей подобного типа учитываются в первую очередь элементы тектоники, благоприятные для формирова- ния согласных с напластованием пород ослабленных зон (для висячего бока пачки компетентных пород — сводовые части антиклиналей, для ле- жачего—центральные части синклинальных структур^), а также направ- ление движения магматического расплава и возможное положение маг- могенерирующего очага. Геолого-экономическая оценка выявленных ру- допроявлений и месторождений этого типа базируется на данных о пара- метрах отдельных рудных силлов (особенно их протяженности по про- стиранию и мощности), критериях возможной многоярусности и каче- ственных показателях руд (содержание основных и, в неменьшей мере, попутных компонентов, в первую очередь металлов платиновой груп- пы). Внутри- и межформационные согласные пегматоидные залежи широко 244
распространены в толшах метаморфизованных пород как древних (кри- сталлические докембрийские сланцы, разнообразные гнейсы метаосадоч- ного и метаэффузивного составов, гранитогнейсы), так и относительно молодых (метаморфизованные сланцы начальных фаций метаморфизма) формаций. Характерны преимущественно для платформенных областей (Кольский полуостров. Центральная и Южная Индия, Канада, Австра- лия и др.), однако отмечаются и в молодых альпинотипных зонах (Па- мир, Северный Афганистан). Промышленный интерес они представляют и сами по себе как источник дефицитного нерудного минерального сырья (полевой шпат, кварц, слюда и др.), однако в большинстве случаев разве- дуются с целью получения редкометальной продукции -концентратов танталовых и ниобиевых, бериллиевых, а также литиевых, цезиевых и ру- бидиевых минералов. С некоторыми месторождениями этого типа связа- ны промышленные скопления драгоценных и полудрагоценных камней — изумрудов, топазов, александритов и других и горного хрусталя — пьезооптического сырья. При геолого-экономической оценке пегматитовых полей с жилами со- гласного типа необходимо учитывать в первую очередь общие их мас- штабы (протяженность, ширина), размеры отдельных залежей (главным образом мощность), геолого-тектоническую позицию (приуроченность к рудоконтролирующим разломам и их системам), связь с предполагае- мым магматическим очагом, взаимоотношения с пегматитовыми жила- ми секущего типа, внутреннее строение пегматитовых тел (характер ми- неральной и рудной зональности), ведущие минеральные комплексы, раз- мер минеральных выделений, содержание отдельных компонентов, тех- нологические свойства руд, выход продукции по типам и сортам при се- лективной добыче, ручной рудоразборке и при обогащении [37]. При прогнозировании скрытого оруденения полезны структурные схемы, составляемые для конкретных пегматитовых залежей (в виде про- екции поверхности висячего бока на горизонтальную или вертикальную плоскость) с целью определения положения обогащенных рудных стол- бов и локальных раздувов, содержащих занорыши с кристаллами пье- зооптического кварца и драгоценных и полудрагоценных минералов. Их дополняют проекции на вертикальную плоскость основных и второсте- пенных рудоконтролирующих разломов, предназначающиеся для уточ- нения мест их искривлений и сопряжений (в этой позиции возможно уве- личение ширины зоны, перспективной для поисков слепых залежей). На структурных схемах оконтуриваются также площади пород, подверг- шихся тепловому воздействию во время формирования пегматитовых полей; в этих участках можно планировать поиски скрытых залежей. Постмагматические месторождения согласного типа, связанные с воз- действием высокотемпературных растворов и эманаций на породы лито- логически благоприятных горизонтов интрудируемых толщ, в зависимо- сти от состава последних делятся на две группы —скарновые и грейзено- вые. Эти образования генетически и структурно нередко тесно связаны с контактовыми залежами соответствующего типа, однако здесь имеют- ся в виду главным образом удаленно-экзоконтактовые залежи, для ко- 245
торых ассоциация с конкретными интрузивами кислого состава устанав- ливается далеко не всегда. Известно, когда, например, интенсивному скарнированию и грейзенизации подвергались соответственно горизонты карбонатных и терригенных пород в участках, удаленных на многие со- тни и тысячи метров от потенциально рудогенерирующих гранитоидных интрузивов; есть рудные поля, где последние неизвестны и их наличие лишь предполагается на той или иной глубине. Месторождения описываемого типа из-за четкой приуроченности к хорошо диагностируемым и выдержанным горизонтам как исходных, так и интенсивно измененных пород, являются благодарными объектами для структурного анализа. Практически для каждого такого объекта мож- но составить полноценную структурную карту, взяв за основу поверх- ность висячего бока рудоносного горизонта метасоматитов — скарнов или грейзенов. Оруденение как в том, так и в другом случае, обычно на- ложенное. Его локализация обусловлена влиянием более частных факто- ров— наличием ослабленных зон (ядерные части малоамплитудных складок, места их пересечения разломами и др.), пород и минералов- осадителей (карбонаты, железомарганцевые силикаты, органическое вещество и др.). Элементы микротектоники и состав рудовмещающих метасоматитов отражаются на структурной карте, что позволяет оконту- рить позиции, наиболее благоприятные для локализации промышлен- ного оруденения — молибден-вольфрамового, оловянного, золото-по- лисульфидного и др. При этом всегда следует иметь в виду возмож- ность выделения в разрезе не одного, а нескольких горизонтов литологиче- ски благоприятных пород. Для оценки общих перспектив рудного поля в целом составляют его структурный план, главным назначением которого будет выявление за- кономерностей пространственного размещения постмагматических ме- тасоматитов различной степени интенсивности, вплоть до слабой гидро- термальной аргиллизации пород алюмосиликатного состава в перифери- ческих Частях зоны постмагматического «пропаривания». Дальнейшее прогнозирование скрытого оруденения осуществляют в пределах этого объема гидротермально измененных пород с учетом зональности разно- типных метасоматитов и возможности обнаружения рудных залежей контактового типа в случае подтверждения предположения о наличии на глубине рудогенерирующего или парагенетически связанного с орудене- нием массива транитоидов. Магматические рудные месторождения, связанные с эффузивами, рас- пространены ограниченно. Промышленное значение имеют три их типа, представленные единичными объектами. Это, во-первых, известные маг- нетитовые лавы Чили и Мексики (рис. 55), во-вторых, гнездообразные скопления самородной меди в андезитобазальтах Северной Америки и, в- третьих, выявленные недавно в ряде вулканогенных областей кислые то- пазоносные эффузивы, характеризующиеся кондиционными содержания- ми редких щелочей, в первую очередь, рубидия и цезия. На месторождении Серро-де-Меркадо в Мексике известен ряд магне- титовых тел, которые могут рассматриваться в качестве индикаторов 246
а. б Рис. 55. Схематизированные разрезы через вулканогенно-магматическое железо- рудное месторождение Серро-де-Меркадо в Мексике, отражающие многоярусный характер оруденения. По Дж. Лионсу. а- центральная часть месторождения Серро-де-Меркадо, б—вулканогенная структура Чупа- дерос, включающая месторождение; 1—терригенно-вулканические толщи нижнего структур- ного яруса; 2—подстилающие вулканиты (А); 3- 6—продуктивная толща лавово- железорудных пород (Б): 3 —с горизонтами гематитовых и гематит-магнетнтовых руд разных фаций, 4—то же, мартитовых массивно-слоистых и брекчированных (I), 5—то же, песчано- магнетитовых рыхлых (II), 6—то же, брекчиевидных (III); 7—лавовый покров (кварцевые ла- титы) висячего бока рудовмещающей толщи; 8—секущие жилы гематитовых руд (IV); 9- гематитовые глыбы в основании надрудной толщи (IV); 10—перекрывающая терригенно- вулканогенная толща (В); 11- -кальдерообразующий, магмо- и рудоподводящий разломы; стрелки -направление перемещений блоков скрытых на глубине более крупных многоярусных согласных и столбо- образных рудных залежей магматического (наземно-вулканогенного) происхождения; их разработку ведут более 100 лет при максимуме суточ- ной добычи 65—70% руды в 4 тыс. т. Главная рудоконтролирующая по- верхность при прогнозировании лежачий бок кварц-латитового лаво- вого потока; основная маркирующая — нижняя граница базального го- ризонта гематитовых руд, вспомогательные —лежачий бок горизонта мартитовых массивно-слоистых руд и плоскости кальдсрообразующих разломов (см. рис. 55). Геолого-экономическую оценку каждого такого вновь открытого ру- допроявления нетрадиционного типа нужно производить строго индиви- дуально; особое внимание следует, по-видимому, уделять месторожде- ниям последнего типа (первые два к категорий ведущих геолого- промышленных типов не относятся), представленного редкометальными эффузивами. Для них главными должны быть вопросы технологии и се- бестоимости переработки этого вида минерального сырья и проблема утилизации отходов, на долю которых будет приходиться более 99% об- 247
Щей массы извлекаемой породы. Что же касается прогнозирования скры- того оруденения, то методика здесь традиционна: расчленение и деталь- ное геохимическое изучение разреза, картирование лавовых потоков и со- ставление структурной карты для внешней их поверхности и ложа (с при- вязкой к центрам излияний). Межформациоиные осадочно-эксгаляционные месторождения, форми- рование которых происходило при участии подводных поствулканических источников, выделяются в самостоятельную генетическую группу, при- обретающую все большее практическое значение. В эту группу объедине- на существенная часть колчеданных месторождений, структурно и гене- тически увязывающихся с палеоочагами подводной вулканической дея- тельности [32]. Наиболее четко такая связь устанавливается на приме- ре медно-колчеданных и колчеданно-полиметаллических (с баритом) ме- сторождений типа Куроко (Япония). В обобщенном виде структурно-генетическая модель месторождений типа Куроко представляется в следующем виде. На одном из флангов рудного поля обычно выделяется вулканоструктура центрального типа, имеющая сложное строение: многофазные интрузивно-субэффузивныс штокообразные тела в центре, системы кольцевых и радиальных даек на флангах, эффузивная «шляпа» в апикальной части структуры, асимме- трично-центробежные потоки лав, перемежающиеся с мелководными морскими осадками,— на дальней периферии. Вулканические центры слу- жили источником как лав и сопровождающих их вулканокластитов. так и рудоносных флюидов и растворов. Последние изливались из рудных «отдушин», располагавшихся вдоль зон рудовыводящих разломов, иногда на довольно значительном расстоянии от рудогенерирующего очага. Излияние растворов и выделение из них рудных компонентов происходили пульсационно как во время функционирования подводного вулкана, так и после прекращения его активной деятельности. Образую- щиеся при этом рудные системы имеют сложное трехъяруспое строение: над основными межформационными залежами массивных колчеданных руд, локализующихся вблизи рудных «отдушин», нередко формируются согласные, но чаще жильно-штокверковые тела существенно баритовых, золото- и серебросодержащих полисульфидных руд, а в лежачем боку— тела рассеянно-вкрапленных и прожилковых медно-полиметаллических руд. Колчеданные залежи обычно характеризуются четко выраженными контактами как со стороны висячего, так и лежачего бока, тогда как ору- денение в верхнем и нижнем ярусах этой рудной системы отличается весь- ма неровными и расплывчатыми границами. С непосредственно рудоге- нерирующими вулканостр.уктурами связано оруденение порфирового и жильного типов— чаще всего медно-полиметаллическое золото- и се- ребросодсржащсс (рис. 56). Основную практическую ценность представляют залежи массивных колчеданных руд достаточно крупных масштабов (до десятков миллио- нов тонн руды) с высокими содержаниями основных рудных (медь, цинк, свинец—до десятков процентов, золото до первых грамм на тонну, се- ребро—десятки сотни грамм на тонну и др.) и попутных нерудных (се- 248
Рис. 56. Принципиальная схема формирования многокомпонентных колчеданных месторождений типа Куроко (обобщенный разрез): 1- палеоуровень моря; 2—морские осадки; 3—базальтоидные лавы; 4 коренные породы, преимущественно эффузивы основного состава; 5—экструзии; 6—рудовыводящие разломы и пути движения пост вулканических эманаций и растворов; 7—выходы гидротерм (подвод- ные «курильщики») и отлагаемые ими конуса сульфидных руд; 8— межпластовые залежи мед- но-колчеданных руд типа Куроко; 9—перекрывающие их залежи барит-нолисульфидных руд; 10— жильные тела золото-серебро-полисульфидных руд; 11— приконтактовые залежи; 12— метасоматические залежи вкрапленно-прожилковых сульфидных руд; 13 -эндо- контактовые штокверки прожилково-вкрапленных сульфидных руд; 14 экзоконтак- говые тела золото- и серебросодержащих медно-порфировых руд E23 EZ> ЕшЗ" Г^Я 7(1^7] 14 ра—десятки процентов, барит—многие десятки процентов) компонен- тов. Можно отрабатывать и более бедные (с содержаниями на один- полпорядка ниже, чем приведенные цифры) руды, развитые в висячем и лежачем боку основной колчеданной залежи. Самостоятельное про- мышленное значение нередко имеют и штокверкоподобные, а также жильные тела, связанные с рудоконтролирующими вулканоструктурами. Месторождения типа Куроко типичны для молодых островодужных зон; известны они и в палсорифтовых структурах (Кипр и др.). Однако в последнем случае расшифровка генезиса метаморфизованных и текто- нически нарушенных древних залежей колчеданных руд представляет до- статочно сложную задачу из-за частой пространственно-структурной разобщенности собственно колчеданных залежей и генетически связан- ных с ними штокверковых тел, ассоциирующих непосредственно с рудо- выводящими (рудоконтролирующими) вулканоструктурами. Сложная проблема—определение условий формирования межформационных осадочно-эксгаляционных колчеданных залежей: для большинства моло- дых месторождений этого типа бесспорен малоглубинно-прибрежный ха- рактер рудовмещающих терригенных отложений, тогда как ассоциация колчеданного оруденения (например, кипрского типа) с кремнистыми образованиями глубоководного облика (офиолитовые зоны) наводит на 249
мысль об аналогии с современными глубинно-океаническими сульфид- ными корками и донными залежами, связанными с выходами металло- носных термальных источников, проявляющимися в срединно-океа- нических хребтах. Геолого-экономическую оценку месторождений описываемого типа производят на основании данных о масштабах проявления колчеданного оруденения (мощность залежей, содержания основных и попутных ком- понентов), его комплексности (особенно в отношении благородных ме- таллов), условиях отработки и др. Основой прогнозирования служат представления о генезисе орудене- ния и связи его с рудоконтролирующими (вулканический очаг) и рудовы- водящими (разломы и места их пересечения — рудные «отдушины») структурами и рудолокализующими поверхностями (кровля и почва ру- довмещающей толщи терригенно-эффузивных пород, лежачий и висячий бок продуктивного горизонта или колчеданной залежи, контакт интру- зивно-субэффузивных штоков в центре вулканоструктуры, внешний кон- тур ареала распространения прожилково-вкрапленной минерализаций и др.). При расшифровке условий локализации колчеданного оруденения особое значение приобретает форма поверхности палсорельсфа морского дна. Роль этого фактора четко проявлена на колчеданных месторожде- ниях провинции Брансуик в Канаде, где структурная позиция рудных «от- душин» и пути пострудного перемещения отдельных блоков рудных зале- жей были определены по особенностям палсорельсфа морского дна. По мнению ряда исследователей (Г. А. Мачабели и др.) к осадочно- эксгаляционным относятся межформационные залежи марганцевых руд Чиатурского, отчасти Никопольского и других бассейнов. Однако в отли- чие от охарактеризованных колчеданных месторождений типа Куроко, здесь прямой связи с конкретными вулканоструктурами не просматри- вается: последние служили, по-видимому, лишь отдаленным источником рудного вещества; роль рудовыводящих каналов в данном случае играли разломы, развитые в их экзопериферических зонах. Часть рудного веще- ства поступала в малоглубинные бассейны окраинных морей и с поверх- ностными водами, выносившими продукты эрозии марганецсодержащих пород, преимущественно эффузивов основного состава. Таким образом, формирование марганцевых месторождений межформационно- и внут- риформационно-пластового типов происходило при преобладающем участии процессов осадкообразования с привносом рудного вещества как вадозовыми, так и ювенильными водами. В этих условиях при прогнози- ровании скрытых рудных залежей, в том числе обогащенных псроксид- ными и оксидными соединениями марганца, на первое место выдвигается палеогеографический фактор: на соответствующих геолого-структурных картах с особой детальностью должны выделяться такие элементы, как положение береговой линии и ее перемещение в период осадочного рудо- образования, палеорусла рек в подводной их части, зоны смены фаций, области вероятного сноса продуктов выветривания пород, с одной сторо- ны, и места возможного поступления в бассейн глубинных поствулкани- ческих растворов—с другой. 250
Кроме охарактеризованных колчеданно-полиметаллических и мар- ганцевых месторождений, подобный же генезис, а следовательно, и близ- кие структурно-морфологические особенности, имеют и некоторые дру- гие месторождения согласно-пластового типа — железорудные, фосфат- ные, урановые, уран-молибденовые, баритовые, флюоритовые, целести- новые и др. Подход к их геолого-экономической оценке и прогнозирова- нию скрытого оруденения будет примерно одинаковым: он должен осно- вываться на реставрации палеогеографических условий, существовавших в период рудообразования. Стратиформные (стратиформноподобные) месторождения, представ- ленные пластообразными внутриформационными залежами руд разного состава, характеризуются обычно неясным генезисом, что объясняется в первую очередь отсутствием видимой их связи с магматическими про- явлениями. Большинство исследователей относят их к низкотемператур- ным гидротермальным (телстермальным, амагматогенным) образова- ниям, однако существуют и другие генетические концепции—осадочная, осадочно-эксгаляционная и др. В зависимости от состава рудовмещаю- щих пород выделяется несколько групп месторождений этого типа, лока- лизующихся: 1) в толщах карбонатных пород (известняки, доломиты, в первую очередь глинистые тонкослоистые); 2) в обособленных пластах песчаников, в том числе кварцитовидных; 3) в пачках углисто-глинистых сланцев и метаморфизованных их разностей; 4) в эвапоритах разного со- става; 5) в горизонтах туффитов и других вулканокластитовых образова- ний. Дискуссии о происхождении .стратиформных месторождений ведутся на протяжении многих десятилетий, однако точные критерии определе- ния их генетической принадлежности не разработаны. Кроме перечислен- ных высказывались и достаточно убедительно обосновывались и другие гипотезы о происхождении отдельных месторождений описываемого ти- па, вплоть до магматогенной. При оценке вновь выявленных месторо- ждений и рудопроявлений стратиформного типа в первую очередь прихо- дится ориентироваться не на гипотетические, часто не поддающиеся практической проверке, особенно на первых этапах геологоразведочного процесса, генетические схемы, а на реально наблюдаемые специфические особенности изучаемых объектов. К последним относятся: а) четкая по- зиция в разрезе; б) связь с литологически благоприятными горизонтами; в) нередкое влияние эффекта экранирования; г) латеральная зональность, обусловленная ролью фациальных и палеогеографических факторов; д) существенное значение структурных факторов (как дизъюнктивной, так и пликативной тектоники)—рудолокализующая роль структур внутри- формационного расслоения; е) участие в формировании рудных залежей карстовых процессов; ж) наличие наряду с собственно согласными (стра- тиформными) и других структурно-морфогенетических типов рудных тел (штокверковых, жильных и др.). Среди месторождений стратиформного типа, локализующихся в тол- щах карбонатных пород, наибольшее практическое значение имеют со- гласные залежи свинцово-цинковых руд, связанные с выдержанными го- 251
Рис. 57. Типичные поперечные (а, б) и продольный (в) разрезы через основную руд- ную залежь ртутного месторождения Тамодун в Ваныпаньском рудном попе. По Ли Юньсяню, Фэн Чидэ, Ван Цигуну-. Дин Лунсяну и др.'. / надрудные гчинистые сланцы среднего кембрия: 2- основная рудовмещающая толща (доломиты среднею кембрия); 3—подстилающие глинистые слаииы среднего кембрия; 4 рудоносные зоны внутриформационною расслоения; 5 рудные залежи; 6 - разломы, обнов- ленные в пострудное время, 7- -разведочные скважины; 8 -разведочно-эксплуатационные выработки ризонтами тонкослоистых глинистых доломитов (бассейн Миссисипи — Миссури в США, горы Каратау в Казахстане, группа Эль-Абед-Туиссит в Телльском Атласе на границе Алжира и Марокко и др.). Для них харак- терны все перечисленные признаки, однако при оценке основополагаю- щее значение имеют стратиграфо-литологические (приуроченность к ли- тологически четко выраженным горизонтам продуктивных толщ, преи- мущественно к нижней части их разреза) и структурные (связь с флексур- ными перегибами, осложненными разломами, роль структур внутрифор- мационного расслоения) факторы. Стратиформные месторождения ртут- но-сурьмяных руд представлены преимущественно межформационными мантообразными залежами, в образовании которых ведущую роль играл фактор экранирования (рис. 57—60). При их оценке решающим служит структурный фактор (наличие куполовидных складок, осложненных раз- ломами). К этому типу относятся также некоторые низкотемпературные месторождения мышьяковых (реальгар-аурипигментовых), золотых (карлинского типа), баритовых и флюоритовых руд. Прогнозирование скрытого стратиформного полиметаллического оруденения, локализующегося внутри толщ карбонатных пород, обычно осуществляют в два этапа. На первом этапе оконтуривают площади рас- пространения литологически благоприятных фаций карбонатных пород 252
Рис 58 Схема буровой разведки стратиформных залежей в доломитах (план), контролирующихся структурами внутриформационного расслоения. По Ли Юнь- сяню и др:. I сланцы перекрывающей толщи; 2 тонкослоистые доломиты основной рудовмещающей толщи; 3 сланцы подстилающей толщи; 4- разрывы; 5- изогипсы кровли рудовмещаю- щей толщи; 6 разведочные профили, разбуриваемые на этапе предварительной (н) и деталь- ной (б) разведки: 7 скважины: а предварительной разведки, б детальной разведки пер- вой очереди, в детальной разведки второй очереди, а структурно-опорные, д попавшие в контуры рудоносных залежей; 8 скрытые рудные залежи (глинистых тонкослоистых доломитов, массивных рифовых известняков и др.). Так, например, А. П. Титова на примере результатов детального изучения продуктивных толщ карбонатных пород девона в Южном Тянь- Шане убедительно показала, что при среднемасштабном (1:200000 — 1:50000) прогнозировании решающую роль играет палеогеографический фактор: на скрытое свинцово-цинковое оруденение перспективны фа- циальные разности как известняков, так и доломитов, образовавшиеся за счет карбонатных осадков, накапливавшихся в ограниченных по пло- щади мелководных заливах девонского моря. По мнению этого автора, источником рудных компонентов служили преимущественно глубинные гидротермы, связанные с очагами вулканической деятельности. Одновре- менно происходило поступление рудного вещества и с поверхностными 253
Рис. 59. Характер изменения подсчетных блоков (план) стратиформной рудной за- лежи, оконтуренных при различной густоте разведочной сети: а -120 х 120, б— 240 х 80 м: / - границы рудной залежи, оконтуренной в процессе детальной буровой и горной разведки при сети 60 х 40, частично 40 х 20 и 20 х 40 м (средняя густота — 38 м); 2 — выработки (вос- стающие и буровые скважины), вошедшие в подсчет при соответствующей разрядке разведоч- ной сети (всего в процессе разведки рудной залежи в ее контурах пройдено 107 вертикальных выработок); 3— блоки, построенные при соответствующем значении густоты разведочной се- ти, ориентированной вкрест простирания рудной залежи; 4—то же, при сети, ориентирован- ной в меридиональном направлении; 5 исходная условная точка, от которой производилась разрядка разведочной сети Рис. 60. Обобщенный поперечный разрез через один из отработанных рудных участков месторождения Тамодун. По Чжан Ченыпину и др.: 1 контур подсчетного блока на 1958 г., 2 —рудные тела, отработанные к 1973 г. в границах подсчетного блока; 3— части подсчетного блока, содержавшие мелкие рудные тела, не подле- жащие выемке; 4—рудные тела, отработанные за пределами подсчетного блокй водами за счет разрушения коренных пород прибрежных областей. Поз- же первично-осадочные концентрации свинца и цинка подверглись эпиге- нетическим преобразованиям, приведшим в конце концов к формирова- нию выдержанных пластообразных залежей, сопровождающихся прояв- лениями жильной минерализации (в результате частичного переотложе- ния исходно осадочного вещества). Этой прогнозной концепции не про- тиворечит и любая другая генетическая модель, в том числе гидротер- мальная: точно такие же рудные залежи могли образоваться и в случае 254
наложенного оруденения, локализующегося в горизонтах литологически благоприятных пород, представленных окраинно-мелководными фа- циями. Таким образом, независимо от исходной генетической концепции в качестве основы среднемасштабного прог позирования скрытого поли- металлического оруденения в данном случае следует рассматривать де- тальные фациально-палеогеографические карты. Прогнозирование в масштабах конкретных рудных полей и месторождений осуществляют на базе еще более детальных теолого-структурных карт, отражающих морфологию ведущих (кровля или почва продуктивной толщи карбонат- ных пород) или вспомогательных (поверхности внутриформационного стратиграфического несогласия и др.) рудоконтролирующих и рудолока- лизующих поверхностей. При этом необходимо учитывать и роль усло- жняющих факторов: влияние разрывных структур, способствовавших развитию процессов пред-, внутри- и послсрудного карстообразования, глубину современного эрозионного среза и соответственно мощность зо- ны окисления первичных руд и др. Кроме охарактеризованных моделей формирования стратиформных месторождений карбонатного типа, получивших достаточно широкое признание, существуют и другие представления об условиях их образова- ния. Так, например, не исключена возможность, что многоярусные зале- жи телетермальных свинцово-цинковых, флюорит-баритовых, ртутных и других месторождений, локализующиеся в верхних структурных яру- сах платформ и стабильных массивов, могли образовываться в полуза- стойных условиях высоконапорных артезианских палеобассейнов. Водо- носными при этом были горизонты наиболее проницаемых карбонатных пород—чаще всего тонкослоистых глинистых доломитов. Водонасы- щснность последних еще более возрастала в случае развития в них струк- тур внутриформационного расслоения, реализовавшихся в местах поло- гих перегибов рудовмещающих толщ в виде систем взаимно сообщаю- щихся субпараллсльных послойных трещин. Циркуляция по ним минера- лизованных вод приводила к стимулированию процессов карстообразо- вания, способствовавших еще большей проницаемости водовмещающих пород. Источником рудных компонентов служили, по-видимому, глу- бинные гидротермы, поступавшие в артезианские палеобассейны по кру- топадающим разломам. Дальше их продвижение к местам рудолокали- зации осуществлялось широким фронтом, преимущественно вдоль зон внутриформационного расслоения, причем замедленно (с диффузией) в течение весьма длительного периода времени, чем обусловливалась массовая гидротермальная переработка всей толщи рудовмещающих карбонатных пород (сотни й даже тысячи метров). Подтверждением вы- сказанной точки зрения служит факт зонального размещения страти- формных рудных месторождений, большая часть которых концентрируе- тся на флангах пологих палсопрогибов, сложенных толщами карбонат- ных пород (ртутнорудная провинция южной части КНР, зоны с полиме- таллическим оруденением, приуроченные к области Высоких плато в Се- верном Алжире, и др.). 255
Основываясь на высказанной концепции и смоделировав палеогидро- динамическую обстановку, существовавшую в соответствующий период рудообразования, на среднемасштабной палеогеографической и геолого- структурной картах можно выделит), протяженные зоны, перспективные для локализации скрытого многоярусного оруденения, «привязанного» к определенным палсогипсометричсским уровням. При прогнозировании стратиформноподобных месторождений, кон- тролирующихся структурами экранирования, учитываются в первую оче- редь структурные факторы. Зоны их влияния наиболее наглядно отра- жаются на детальных (применительно к масштабам рудных полей и ме- сторождений) геолого-структурных картах, строящихся для поверхности контакта известняков и перекрывающих их (экранирующих) сланцев. Стратиформныс месторождения, локализующиеся в толщах терри- генных пород разного возраста (от наиболее древних— докембрийских до самых молодых—неогеновых) делятся на три подгруппы: связанные с горизонтами песчаников и конгломератов и приуроченные к пачкам глинисто-углистых сланцев. К первой подгруппе принадлежат месторо- ждения медистых песчаников (Джезказган, Удокан и др.), а также ртут- ные месторождения кварц-диккитового типа (Альмаден, Никитовка), ко второй -золото-урановые залежи в древних конгломератах Витватерс- ранда (Южная Африка), ураноносные конгломераты плато Колорадо в США, медистые конгломераты Центрального Казахстана, Украины, к третьей—многочисленные залежи медно-колчеданных руд в осветлен- ных туфогенных сланцах Северного Кавказа, Болгарии (Граматиково), а также приобретающие все большее промышленное значение месторож- дения черносланцевой формации: поликомпонентные уран-ванадий- молибденовые, золоторудные, вольфрам-сурьмяно-ртутные (с золо- том) и др. К описываемому типу принадлежат и железорудные месторо- ждения джеспилитовой формации, а также наиболее известные залежи оксидных и карбонатных марганцевых руд. Генезис месторождений этого типа спорный: даже в отношении меди- стых песчаников, имеющих, по мнению большей части исследователей, первично-осадочное происхождение, высказываются самые различные точки зрения, вплоть до правомерности предположения Т. А. Сатпаевой и других об участии в их формировании сверхподвижных сульфидных магматических расплавов. Выявлению региональных закономерностей размещения месторождений, связанных с терригенными толщами, спо- собствует расшифровка палеогеографических условий их формирования (рис. 61). Г. А. Мачабсли и другие четко установили роль этого фактора на примере марганцевых месторождений Закавказья, Никопольского бассейна на Украине и др. Однако при локальном прогнозировании, в первую очередь, приходится ориентироваться на структурные карты, характеризующие морфологию пластов непосредственно рудоносных по- род (по их кровле или почве). В последние годы все большее практическое значение приобретают стратиформноподобные месторождения, ассоциирующие с горизонтами глинисто-туфогенных пород различного состава, в том числе и цеолитсо- 256
Рис. 61. Типичный поперечный профиль через месторождение медистых песчани- ков Джезказган. По В. А. Голубовской и др.: 1 терригенные породы надрудной толщи—нижняя пермь (I); 2—терригенно-карбонатные и эффузивные породы подрудной го лиги девон —нижний карбон (III); 3- продуктивная джезказганская сви га среднего (П-о) и верхнего (П-б) карбона, представленная сложночере- дующимися пачками аргиллитов, песчаников и конгломератов зеленовато-серого и красно- бурого цветов суммарной мощностью до 700 м; 4 зоны смены литофаций пород рудовме- щающей толщи (регионально-прогнозный критерий); 5 антиклинале- (а) и синклиналевид- ные (б) перегибы пластов (локальный прогнозный критерий); 6—пласты медистых песчаников с промышленным оруденением; 7—основная рудоконтролирующая поверхность—почва продуктивной толщи, S- вспомогательные (о) и маркирующие (б) структурные поверхности (границы литологически различных пачек пород и горизонт окремненных известняков) держащих. Нередко они связаны с палеоструктурами кальдерного типа (кальдера Макдермит в США), однако в большинстве случаев расши- фровка их внутреннего строения и геолого-структурной позиции в регио- нальном плане представляет значительные трудности. Выявление такого типа месторождений усложняется в связи с неминеральной формой выде- ления рудных компонентов, продуктивные горизонты удается идентифи- цировать лишь на основании данных массового опробования— визуально они практически неотличимы от безрудных пород. В таких ти- пах месторождений промышленное значение обычно имеют редкие ме- таллы, в первую очередь щелочного ряда—литий, рубидий, цезий (При- ташкентский район; кальдера Макдермит в США и др.), однако сейчас известны очень крупные промышленные концентрации в аргиллизиро- ванных туффитах также редких земель, благородных и цветных метал- лов, тантала, ниобия, ванадия и др. (Австралия). В США к нетрадиционным источникам ванадия относится месторож- дение метаморфизованных глин Вилсон-Спрингс, содержащих до 0,6% V2 О5. Его запасы оцениваются в 60 тыс. т V2 О5. Эти глины развиты в экзоконтактовой зоне массива щелочных карбонатитов, поэтому су- 257 481—17
дить о генезисе данного месторождения трудно: является ли оно первич- но осадочным или же ванадий был привнесен постинтрузивными эмана- циями. Металлоносные туффиты, их аргиллизированные и цеолигизирован- ные разности нередко сами по себе представляют ценное минеральное сырье, использующееся в качестве сельскохозяйственного удобрения, в гидропонике, в ряде отраслей перерабатывающей промышленности и др. Новый тип комплексного редкометального оруденения в туфогенных породах, так называемых «ниобиевых туфах» (возможно, что это эффу- зивные аналоги редкометальных щелочных гранитов) недавно выявлен в Австралии в районе Брокмен. Здесь минерализованы отдельные гори- зонты слабометаморфизованной вулканогенно-осадочной толщи нижне- го протерозоя, развитой восточнее архейского массива Кимберли. Ору- денение прослежено более чем на 3,5 км при мощности отдельных пла- стообразных тел от 8 до 30 м. Руды содержат (%): Nb,O5 0,44; Та,О, 0,027; Y2O3 0,124; TR,O3 (Sm— Lu) 0,09; ZrO, 1,04; HfO, 0,03; Ga 0,011. Общее количество руды, подсчитанное до глубины 70 м, оценивается в 50 млн т, что соответствует почти 1 млн т прогнозных ресурсов суммы ред- ких металлов и редкоземельных элементов, в том числе оксидов: Nb 220; Та 14; Y 60; Zr 520; Hf 15; TR 45 и Ga 6 тыс. т. На базе разведанных запа- сов (около 10 млн т руды) строится предприятие, способное поставлять на рынок в год до 2—3,5 тыс. т ZrO,; 0,9—1,5 тыс. т Nb,Os; 300—400 т Y,O3; до 340 т TR,O3; до 120 т HFO2; до 60—90 т Та,О5 и до 25—40 т Ga, т. е. обеспечивать от 30 до 50% общемировой потребности в указанных редких и редкоземельных металлах. Суммарная стоимость извлекаемой редкоземельной продукции из одной 1 т руды достигает 400 дол. при вдвое более низкой себестоимости. Данный пример со всей убедительностью свидетельствует о больших потенциальных возможностях месторождений этого нового геолого- промышленного типа спорного генезиса. В отношении последнего пока ясно только одно: в подавляющем большинстве случаев удается четко установить наличие прямых или косвенных связей этих месторождений с палеовулканической деятельностью. Из приведенного следует, что при региональном прогнозировании месторождений аргиллит-туффитового типа необходимо ориентироваться на среднемасштабные палеовулкани- ческие карты, а при более детальных исследованиях — на геолого- структурные схемы, характеризующие структурно-морфогенетические особенности рудоконтролирующих структур и форму поверхности вися- чего бока отдельных горизонтов непосредственно рудоносных комплек- сов. Стратиформноподобные месторождения, в формировании которых при- нимали участие меж- и внутриформационные срывы и системы пологих че- шуйчатых надвигов, встречаются во всех перечисленных подгруппах ме- сторождений собственно стратиформного типа. Внешне они почти не от- личимы, однако для них типично наличие особо обогащенных рудных за- лежей, локализующихся непосредственно в лежачем боку пологих надви- 258
говых структур. Последние в данном случае играли роль дополнительно- го экрана при образовании залежей (горизонтов) гидротермально изме- ненных пород (джаспероидов и др.), вмещающих основную массу про- мышленного оруденения. Оценку месторождений подобного типа осу- ществляют на основе сопоставления данных двух геолого-структурных карт, построенных для нормальной стратиграфической поверхности экранирования (контакт известняков и перекрывающих их сланцев) и се- кущей ее под очень острым углом, а иногда и практически совпадающей с ней поверхности пологого чешуйчатого надвига или меж- и внутрифор- мационного срыва; к последней категории рудолокализующих структур относятся иногда и зоны внутриформационного расслоения в горизон- тах относительно пластичных карбонатных пород—тонкослоистых гли- нистых доломитов. Зона сопряжения двух указанных рудолокализующих (рудоконтролирующих) поверхностей и будет обычно наиболее благо- приятной для прогнозирования скрытого оруденения. Месторождения, представленные первично осадочными пластообразны- ми залежами разного генезиса (от погребенных палеороссыпей до диагене- тически и метаморфически преобразованных химических и других осад- ков), в «чистом» виде встречаются сравнительно редко: почти всегда воз- можна альтернативная точка зрения в отношении их происхождения. Это касается даже таких заведомо первично осадочных месторождений, как Витватерсранд в Южной Африке. Литературные данные почти не остав- ляют сомнения в аллювиально-делювиальной природе скоплений полуо- катанных обломков пирита, урановых минералов и зерен самородного золота, приуроченных к палеорусловым конгломератам. И все же и здесь возникают сомнения в безупречности этой генетической концепции. Поэтому при прогнозировании скрытого оруденения в ходе изучения ме- сторождений подобного типа необходимо отражать на детальных геоло- го-структурных картах не только морфологию ведущих (рудоконтроли- рующих) стратиграфических и палеогеографических поверхностей (с це- лью выделения продуктивных рудных «струй», приуроченных к опреде- ленным элементам палеорельефа), но и идентифицировать фрагменты складчатых и разрывных структур, обособляя среди них потенциально рудолокализующие (флексурообразные перегибы пластов и др.), рудо- подводящие (зоны крутопадающих разломов) и рудонарушающие (по- струдные сдвиги и др.). Примером могут служить также баритовые месторождения Галеана в Мексике (рис. 62), где основная рудоконтролирующая поверхность — кровля продуктивного горизонта, вспомогательные—другие стратигра- фо-литологические поверхности, а также поверхность, ограничивающая блок пород, подвергшихся гидротермальному и тепловому воздействию. Основные перспективы рудного поля связывают не с глубинным прогно- зированием, а с поисками новых баритовых жил, ориентированных по простиранию рудоносной антиклинали. Добыча барита на этих место- рождениях составляет 1 млн т, прогнозные ресурсы— 5 млн т. Еще один пример—полиметаллическое месторождение Раммельсберг (рис. 63). ге- незис которого трактуется по-разному. 259
1 2 Рис. 62. Идеализированный профиль через рудоносную антиклиналь баритово- жильного поля Галеана в Мексике, характеризующий возможные границы про- гнозирования низкотемпературного приповерхностного оруденения. По С. Кесле- ру и др.: 1—перекрывающие терригенно-карбонатпые отложения; 2—продуктивный горизонт глини- стых пород; 3 —подстилающая эвапоритовая толща; 4 -терригенные породы нижнего яруса; 5—гипотетический магматический очаг, стимулирующий деятельность рудоносных раство- ров (ювенильных и погребенных вод) и являющийся источником бария и других рудных со- ставляющих; 6 —баритовые клиновидные жилы, локализующиеся в радиально ориентирован- ных приоткрытых трещинах разрыва, развивающихся в сводовой части рудоносной антикли- нали; 7—баритовые прожилки— индикаторы скрытых на глубине рудных жил; 8- -пути дви- жения ювенильных растворов и распространения фронта теплового потока; 9— пути движе- ния гетерогенных растворов, обогащенных эвапоритовой серой; 10 — пути движения гетеро- генных растворов, обогащенных стронцием, выщелоченным из продуктивного горизонта (источник серы и стронция определен на основании данных изотопного анализа) 4 О9 Рис. 63. Схема развития разведочно-эксплуатационных работ на стратиформном полиметаллическом месторождении Раммельсберг. Проекции отработанных рудных залежей на продольную вертикальную плоскость; а— выходящие на дневную поверхность (эксплуатировались с 968 г.), б—скрытые (выявлены в 1859 г.); 1—3—типы руд: 1— полосчатые, 2—богатые массивные, 3—бедные прожилково- вкрапленные («серые»); 4—разломы с элементами падения; 5—шахты с эксплуатационными горизонтами
к описываемому типу относятся также многочисленные месторожде- ния, связанные с древними корами выветривания,— от разрозненных редкометальных и золотоносных россыпей остаточно-латеритного типа до весьма выдержанных бокситовых залежей. При их прогнозировании необходимо ориентироваться в первую очередь на детальные палеогео- графические карты, а также карты палеорельефа, существовавшего в пер- иод формирования соответствующих месторождений. Полезно привлече- ние и данных о новейшей тектонике, отражающихся на геоморфологиче- ских картах и схемах. Океанические осадочно-эксгаляционные месторождения оксидных и су- льфидных руд (скопления глубоководных железомарганцевых конкреций, сульфидные корки, придонные залежи фосфатов, рудные отложения дей- ствующих и потухших подводных термальных источников, «горячие» ме- таллоносные илы и рассолы, выполняющие глубоководные впадины, и др.) в последние годы изучаются все более интенсивно, что приводит к выявлению все новых и новых их типов. Это дает основания по-новому подойти к решению ряда спорных вопросов генезиса рудных месторож- дений (колчеданных кипрского и других типов, полиметаллических, связанных с офиолитами, колчеданно-барит-полиметаллических золото- содержащих типа Куроко и др.) и тем самым резко расширить класс объ- ектов, формирование которых было прямо или косвенно связано с под- водной вулканической деятельностью. Многие месторождения этого ти- па уже сейчас представляют промышленный интерес. Знание характер- ных особенностей формирования океанических месторождений очень по- лезно при оценке перспектив многих рудных объектов, выявляемых на континентах. Это позволяет подходить с новых, нередко совершенно не- обычных и непривычных, позиций к выяснению их геолого-структурной и генетической природы. Так, например, А. П. Лисицын указывает, что сейчас выделено не менее четырех специфических гео динамических об- становок гидротермальной деятельности в океане, что коренным обра- зом меняет бытовавшие представления о вкладе вещества, поступающего из недр на дне океана. Особый интерес представляют результаты, полу- ченные в ходе 15-го рейса научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш». В Атлантическом океане вдоль зон спрединга выяв- лен ряд сульфидных куполов высотой до 100 м, связанных как с дей- ствующими высокотемпературными (более 300 °C) источниками минера- лизованных вод, так и с прекратившими функционирование. Запасы бога- тых сульфидных руд в отдельных куполах достигают многих миллионов тонн, а общее число таких куполов-башен, включая погребенные под тол- щей молодых придонных осадков, по мнению А. П. Лисицына, исчи- сляется десятками тысяч. Возможно, что в некоторых из древних офио- литовых зон мы имеем дело с такими бескорневыми рудными образова- ниями. Прогнозированию они пока не поддаются, хотя в региональном плане их следует, по-видимому, увязывать с палеоспрединговыми зо- нами. Диагенетически преобразованные седиментогенные месторождения обычно представлены достаточно выдержанными пластообразными за- 261
лежами руд разного типа и состава. Для них характерно перераспределе- ние рудного вещества с образованием обогащенных внутрипластовых линзо- и гнездообразных тел. В случае нарушения сплошности рудонос- ных пластов конседиментационными и постседиментационными разло- мами оруденение может распространяться и за пределы основных рудо- носных горизонтов в виде жильных и линейно-штокверкообразных тел, параметры которых могут иногда достигать промышленных кондиций. Подобный тип месторождений изучают по методике, апробированной на примере типично стратиформных залежей: в ходе прогнозирования скры- того оруденения используют палеогеографические и структурные карты (для кровли основного рудоносного горизонта и наиболее крупных кон- седиментационных разломов). Метаморфогенные и метаморфизованные месторождения спорного гене- зиса наиболее широко распространены в толщах древних комплексов — доархейских и допалеозойских; встречаются они и в более молодых от- ложениях, вплоть до мезокайнозойских [23]. Метаморфизованные место- рождения от исходных неизмененных аналогов отличаются главным образом минеральным составом и технологическими свойствами руд; претерпевают некоторые изменения и структурно-морфологические осо- бенности рудных и рудовмещающих тел; часто отмечается и перераспре- деление рудного вещества. Все это накладывает отпечаток на методику прогнозирования метаморфизованных рудных залежей. Однако и здесь ее основу составляют структурные карты, отражающие морфологию ру- доконтролирующих (кровля рудоносной толщи или непосредственно рудного горизонта) или вспомогательных поверхностей, а также влияние усложняющих их структурных элементов. Это относится в первую оче- редь к месторождениям, подвергшимся воздействию регионального ме- таморфизма. В случае же проявления локального метаморфизма, обу- словленного, например, контактово-тепловым воздействием внедряю- щихся в толщу рудовмещающих пород магматических масс, необходимо использовать методы, разработанные для прогнозирования рудных ме- сторождений контактового типа: учитывать поверхности блоков, в пре- делах которых проявляются эндо- и экзоконтактовые изменения рудо- вмещающих пород, отбраковывая те их части, где оруденение оказа- лось «съеденным» — ассимилированным интрузиями. В случае метаморфогенных месторождений, образование которых, по Я. Н. Белевцеву и другим, происходило под воздействием или поступаю- щих извне растворов, или за счет подвижных компонентов (вода в виде погребенных рассолов, адсорбированная, конституционная и др., а также растворенные в ней газы и др.), находившихся в самих породах, подвер- гавшихся региональному или локальному термо- и динамометаморфиз- му, методика прогнозирования скрытого оруденения характеризуется специфическими особенностями [23]. Все зависит от того, какими будут конечные результаты метаморфизма: черты месторождений каких струк- турно-морфологических типов будут присущи образующимся при этом рудным концентрациям. Это могут быть и стратиформноподобные зале- жи, и месторождения жильного типа, внешне практически не отличимые 262
от гидротермальных образований, и еще более сложные в структурном отношении гетерогенные месторождения. В соответствии с этим разраба- тывается и методика детального геолого-структурного анализа изучае- мых объектов с составлением наборов структурно-прогнозных карт, от- ражающих морфологию ведущих рудоконтролирующих и рудолокали- зуюших поверхностей. Таким образом, приведенные данные свидетельствуют, что, несмотря на генетические различия, а иногда и невозможность однозначной трак- товки основных особенностей их происхождения, все месторождения со- гласного типа характеризуются значительными потенциальными воз- можностями в отношении скрытого оруденения. Во всех перечисленных случаях перспективы месторождений каждого из выделенных подтипов могут быть реализованы на основе детальных геолого-структурных карт. Удачные примеры прогнозирования скрытого оруденения согласного ти- па и его геолого-экономической оценки весьма многочисленны. Глава 8 МЕСТОРОЖДЕНИЯ СЕКУЩЕГО ТИПА К этой категории относятся все месторождения и их трупы (рудные поля), прямо или косвенно связанные с секущими по отношению к рудо- вмещающим породам структурами—одиночными трещинами и их систе- мами, чаще всего крутопадающими, линейными зонами дробления, по- логими чешуйчатыми надвигами, крутопадающими взбросонадвигами и др. [3, 20]. В наиболее простом случае месторождение может быть пред- ставлено единичной рудной жилой (при этом роль рудоконтролирующей и рудолокализующей структуры играет одна и та же разрывная поверх- ность), однако гораздо чаще такие поверхности комбинируются. В соот- ветствии с этим среди ведущих типов структурно-морфологических руд- ных тел наряду с основными линейно-жильными широко распространены и другие—столбообразные, гнездовые и штокверковые, в меньшей сте- пени- согласные и контактовые (в случае пересечения рудоконтроли- рующими секущими разломами пластов литологически благоприятных пород и контактовых поверхностей) рудные тела. Однако все они прямо или косвенно ассоциируют с разрывными структурами разного порядка, как правило, крутопадающими. Поэтому для них более выразительны структурные планы, составляемые в изолонгах. Наиболее часто встречаются месторождения секущего типа следую- щих структурно-морфологических подтипов: 1) представленные одиноч- ными трещинно-жильными телами в литологически однородных поро- дах; 2) то же, в условиях сложного разреза; 3) то же, в зоне контакта раз- нотипных пород; 4) месторождения, контролирующиеся системами суб- параллельных трещин; 5) то же, в случае двух и более систем рудолокали- зующих трещин, сопрягающихся или пересекающихся под различными углами; 6) минерализованные секущие линейные зоны дробления и брек- чирования однотипных пород; 7) то же, в случае сложного разреза; 8) то 263
же, в зоне контакта разнотипных пород; 9) месторождения, связанные с секущими разрывными структурами нелинейного типа (радиально- кольцевыми и др.); 10) месторождения, контролирующиеся системами пологих чешуйчатых надвигов; 11) рудные залежи, формирующиеся под экранирующим влиянием секущих меж- и внутриформационных срывов. Одиночные рудные жилы—достаточно частое явление, однако про- мышленных масштабов такие образования достигают исключительно редко. Тем не менее их изучение и разведка приносят свои плоды, так как при этом можно выйти на систему жил, что равнозначно открытию про- мышленно интересного месторождения или рудного поля. Велика роль одиночных жил и в качестве возможных макроиндикаторов скрытого на глубине оруденения иных, часто достаточно перспективных структурно- морфогенетических типов. Одиночные жилы в литологически однородных породах обычно стро- го линейны. В зависимости от структурного типа рудолокализующих трещин они подразделяются на жилы прямого заполнения, связанные с приоткрытыми разрывами, и жилы, формирование которых в значи- тельной степени сопровождается процессами метасоматического заме- щения вмещающих пород (локализуются вдоль сколовых, сдвиговых и взбросонадвиговых трещин). В первом случае процесс образования рудных жил одноактный, во втором—многостадийный. Выполнение ру- долокализующих трещин первого типа может быть самым разнообраз- ным: от рудно-магматического расплава (рудные дайки) и концентриро- ванных высокотемпературных флюидов (пегматиты) до низкотемпера- турных коллоидных растворов (некоторые флюоритовые и баритовые жилы). При геолого-экономической оценке одиночных рудных жил в первую очередь принимают во внимание их параметры: общие запасы, мощность и самое главное—содержание и ценность рудных компонентов. Про- мышленное значение обычно имеют лишь достаточно крупные (первые тысячи тонн по металлу) жилы, сложенные массивными сульфидными рудами с повышенными концентрациями благородных металлов— золота и серебра. В отдельных случаях промышленное значение приоб- ретают одиночные жилы сурьмяных (антимонитовых) руд, особенно при наличии в них заметных содержаний золота. Жилы, связанные с разрывными трещинами, обычно имеют ограни- ченные размеры как по простиранию, так и по падению; их мощность не- равномерная и к флангам она, как правило, уменьшается. Поэтому структурный план такой жилы в проекции на вертикальную плоскость (в изолонгах) в лучшем случае дает представление о характере изменения мощности рудного тела. Совершенно другое дело—-жилы, локализую- щиеся в связи со сколовыми, сдвиговыми и взбросонадвиговыми разры- вами: здесь в связи с перемещением лежачего и висячего блоков относи- тельно друг друга породы краевых их частей в местах изгиба поверхно- сти разрыва деформируются; с одной стороны, возникают ослабленные зоны дробления и брекчирования, с другой- притертые зеркала сколь- жения. С первыми связано образование обогащенных рудных столбов; 264
вторые при рудоотложении обычно играют роль локальных экранов. Все эти детали весьма четко фиксируются на структурных схемах, составляю- щихся в виде проекций поверхности рудолокализующего разрыва на вер- тикальную плоскость. В большинстве случаев на таких схемах удается достаточно наглядно отобразить морфологию рудолокализующей по- верхности, выделить на ней притертые и приоткрытые (по П. А. Шехтма- ну) грани, наметить позицию обогащенных рудных столбов и элементы их залегания, особенно угол склонения, что имеет первостепенное значе- ние для определения мест заложения разведочных скважин и последую- щего уточнения схемы блокировки запасов. Для выяснения индикаторной роли одиночных жил необходимо уста- новить их генезис и геолого-структурную позицию. По первому призна- ку, например, сразу же отбраковываются бескорневые рудоносные жилы типа альпийских, формирование которых связано с процессами регио- нального автометаморфизма—локальным перераспределением рудных и нерудных составляющих вмещающих пород. Почти также малопер- спективны (вследствие ограниченных масштабов) и травертиновые жи- лы, образующиеся в приповерхностных условиях в результате заполне- ния зияющих трещин силикатным или карбонатным материалом, отла- гаемым в устьевых частях термальных источников. Наиболее важную ин- дикаторную роль играют жильные тела с рудами гидротермального про- исхождения—средне- и низкотемпературные (телетермальные). Геолого-структурная позиция основной массы одиночных жил, лока- лизующихся в однородных породах, достаточно проста: для относитель- но высокотемпературных образований типична связь с магматическими телами (интрузивы кислого и среднего составов, субвулканические што- ки), для средне- и низкотемпературных — ассоциация с рудоконтроли- рующими и рудоподводящими разломами, развивающимися чаще всего в толщах однотипных терригенных пород—песчаников и сланцев, а так- же метаморфизованных их разностей. В первом случае одиночные жилы, выявленные в надынтрузивных породах, можно рассматривать в каче- стве индикаторов рудных залежей преимущественно контактового типа, а во втором—согласного (в нижнем структурно-литологическом ярусе). Одиночные рудные жилы, локализующиеся в условиях сложного разре- за, изучают и оценивают примерно по той же методике, что и жилы, связанные с разрывными структурами типа сколов, сдвигов и взбросона- двигов. Отличие в условиях формирования этого типа рудных жил— гетерогенность разреза: в общей толще пород относительно однородно- го состава здесь выделяются горизонты, благоприятные или, наоборот, неблагоприятные для рудоотложения, а также инородные тела (интру- зивные массивы, штоки, дайки изверженных пород и др.). На структурно- прогнозной схеме (горизонтальная или, чаще, вертикальная проекция ру- долокализуюшей разрывной поверхности) оконтуривают площади среза указанных горизонтов, интрузивных и других тел рудолокализующей по- верхностью (с выделением сброшенных и перемещенных их частей) и чет- ко фиксируют линии пересечения ею лежачего и висячего бока горизон- тов и контактовых поверхностей интрузивов и даек. 265
Любой дизъюнктив, переходя из одной среды в другую, меняет свою ориентировку в зависимости от степени компетентности—пластичности пересекаемых им пород. На одних участках это создает условия для воз- никновения ослабленных зон (в местах изменения простирания и падения рудолокализующего разрыва), а на других—усиливает роль фактора экранирования (притертые плоскости и горизонты пластичных пород). Поэтому резко меняется и мощность рудной жилы при переходе из лито- логически благоприятных пород в неблагоприятные и наоборот. В пла- стичных породах она снижается иногда почти до нуля, а в относительно более хрупких многократно возрастает; при этом зальбанды ее как бы «размываются» и само рудное тело в таких породах нередко приобретает характер линейного или столбообразного штокверка или структуры типа «конского хвоста» (единая жила расщепляется на ряд веерообразно рас- ходящихся менее мощных жил, сопровождающихся системой еще более мелких прожилков). Для рудных жил описываемого типа обычно составляют две структур- ные схемы (чаще всего в проекции на вертикальную плоскость): основ- ную (в изолонгах рудолокализующей разрывной поверхности) и вспомо- гательную (тоже в изолонгах, обычно для висячего бока литологически наиболее благоприятного горизонта — пачки кварцитовидных песчани- ков в толще терригенных пород и др.). Типичные примеры одиночных рудных жил, приуроченных к толщам литологически неоднородных пород, описаны в Восточной Якутии, где в 1960-х годах выявлен ряд жильных месторождений сурьмы (Сарылах и др.). Рудные жилы, выполненные массивным «чугунного» облика анти- монитом, локализуются вдоль крутопадающих сколовосдвиговых тре- щин, связанных с зоной глубинного Адыча-Тарынского разлома. В пло- скости практически каждой жилы можно выделить крутопадающие обо- гащенные рудные столбы повышенной мощности, приуроченные к ме- стам изгиба по простиранию рудолокализующих разрывов; изменения параметров рудных тел по падению обусловлены преимущественно влия- нием литологического фактора — пересечением разломом пачек пород с большим числом пропластков песчаников, чем обусловливается повы- шенная компетентность указанных пачек. Литологическими особенно- стями вмещающих пород объясняется и характер выклинивания рудных жил на флангах — резкое или постепенное с расщеплением основной руд- ной жилы, а также наличие безрудных пережимов. Структурная проекция рудолокализующей разрывной поверхности в изолонгах позволяет на- глядно отразить перечисленные особенности локализации жильного ору- денения и наметить позицию как выявленных рудных столбов, так и не вскрытых, прогнозируемых на нижних горизонтах рудных жил. Одиночные жилы, локализующиеся в зоне контакта разнотипных по- род, имеют многие черты, присущие охарактеризованной ранее группе. Есть и отличия, наиболее ярко проявляющиеся в случае рудных жил, пересекающих зону контакта интрузивных и прорываемых ими осадоч- ных и осадочно-эффузивных пород. Если оруденение постинтрузивное, наложенное, то разницы с предыдущим примером практически не будет: 266
условия формирования рудных жил и здесь определяются в первую оче- редь различиями физико-механических свойств рудовмещающих по- род— однородных и механически изотропных нижележащих (извержен- ных) и неоднородных и анизотропных вышележащих (осадочных). Такие рудные жилы, связанные с дизъюнктивами, пересекающими под различ- ными углами зону контакта, будут по существу структурно двухъярусны- ми: на верхнем ярусе — линейными с четко обозначенными зальбандами, на нижнем—без ясных границ, переходящими в затухающие и выклини- вающиеся с глубиной минерализованные зоны дробления. В случае более тесной генетической связи оруденения с рудовмещаю- щим массивом изверженных пород картина будет иной: наряду со струк- турным (наличие секущих разрывов) ведущую рудоконтролирующую и рудолокализующую роль приобретают также магматический (роль ру- догенерирующего магматического очага) и физико-химический (термо- динамический) факторы. В отличие от предыдущего примера здесь неред- ко более перспективно оруденение, локализующееся в нижнем структур- но-литологическом ярусе рудной системы (в эндоконтактовой зоне ин- трузива), чем в верхнем (оруденение в интрудируемых породах кровли рудогенерирующего массива изверженных пород). Связано это с приро- дой рудообразующих флюидов: последние обычно представлены высоко- температурными газовожидкими производными остаточных магматиче- ских очагов, а иногда и сегрегированными порпиями расплавов, пересы- щенных летучими компонентами. При их проникновении в зоны рудоло- кализующих разломов происходит быстрая дифференциация расплавов и флюидов с зональным отложением жильных и рудных составляющих. Это характерно для многих секущих жил пегматоидного состава. При ге- олого-экономической оценке и прогнозировании рудных жил подобного типа в отличие от предыдущего примера более информативна структур- ная карта, построенная для поверхности кровли рудоносного интрузива (план в изогипсах). Структурную схему, отражающую морфологию по- верхности висячего бока секущей рудной жилы и элементы зонального строения последней, можно рассматривать в качестве вспомогательной. Месторождения, контролирующиеся системами субпараллельных тре- щин, обычно связаны с глубинными рудовыводящими разломами, пред- ставляя собой их перистые ответвления, располагающиеся или паралель- но, или под острым углом к основной поверхности разлома. В первом случае их формирование обусловливается изгибом поверхности рудокон- тролирующего разлома преимущественно по падению, во втором —по простиранию. При высокой степени интенсивности процесса развития разрывной тектоники системы таких субпараллельных рудолокализую- щих трещин достаточно выдержаны с четкой индивидуализацией каждой составляющей, при низкой — эти разрывы приобретают «пунктирный» характер: одни трещины быстро выклиниваются, другие сменяют их; в совокупности они как бы трассируют тектонически ослабленную линей- ную зону определенной ширины и обычно достаточно большой протя- женности. Каждую отдельно взятую рудолокализующую разрывную структуру 267
и ассоциирующую с ней рудную жилу изучают по изложенной ранее ме- тодике. Однако степень детальности изучения должна быть различной: лишь для наиболее крупных и самых типичных в геолого-структурном отношении (или, наоборот, в чем-то аномальных) рудных тел структур- ный анализ осуществляется в полном объеме. Главное внимание должно уделяться выявлению общих закономерностей формирования всего поля рудных жил в целом и их обобщающей геолого-экономической оценке. Для этого составляют детальный структурный план рудного поля с выде- лением всех доступных для картирования элементов разрывной тектони- ки, а также обособлением основных складчатых структур и площадей развития компетентных пород, физико-механические свойства которых способствуют развитию в них дизъюнктивных дислокаций. Вспомога- тельную роль при этом могут играть структурные схемы, отражающие морфологию рудоконтролирующего глубинного разлома (проекция на вертикальную плоскость с учетом точных координат поверхностных вы- ходов, а также данных глубинного геофизического зондирования и про- филирования), кровли толщи пород литологически благоприятного и потенциально рудоносного комплекса, поверхности крупных интрузив- ных тел и др. Совместный анализ аномальных в структурном отношении позиций, выделяемых на указанных схемах, может дать ключ к прогнози- рованию скрытых рудных залежей принципиально иных, нередко более перспективных структурно-морфогенетических типов (согласных, кон- тактовых, но чаще сложнокомбинированных штокверковых и др.). При выяснении геолого-структурных особенностей размещения ору- денения с учетом не только выявленных жил, но и прогнозируемых руд- ных тел, в том числе новых типов, необходимо статистическим путем установить оптимальные размеры зоны влияния рудоконтролирующего разлома. В ряде публикаций убедительно показано, что сама зона рудо- контролирующего разлома редко рудоносна, обычно промышленное оруденение (имеются в виду гидротермальные месторождения) локали- зуется на определенном от нее расстоянии, причем преимущественно в сторону лежачего бока. Для разных месторождений это расстояние из- меняется от десятков метров до первых сотен метров при общей ширине оптимально перспективной зоны, измеряющейся многими сотнями ме- тров,— первыми тысячами метров. Геолого-экономическая оценка описываемых жильных систем обычно сводится к решению одного, но наиболее важного в технико-эко- номическом отношении вопроса: каковы масштабы каждой отдельно взятой жилы и всей их совокупности в целом и нельзя ли объединить их (все или основную часть) в единый линейно ориентированный штокверк, пригодный для отработки на массу. Для решения этой актуальной для всех месторождений жильного типа задачи нередко приходится осу- ществлять большой объем дополнительного опробования межжильного пространства и планировать бурение серии глубоких наклонных скважин для пересечения всей мощности перспективной зоны. Окончательное решение этой задачи возможно только после многовариантной статисти- ческой обработки данных опробования всего рудоносного блока. 268
Месторождения, связанные с системами взаимно пересекающихся раз- рывных нарушений, среди рудных месторождений секущего типа наибо- лее широко распространены. Примеры, охарактеризованные в четырех предыдущих разделах, иллюстрируют отдельные составные элементы структурной основы месторождений этого сложного в структурно- морфологическом отношении типа. Здесь можно встретить и обособлен- ные жильные тела, тяготеющие как к однородным, так и неоднородным по составу породам, и их группы - параллельные и в виде сходящихся и расходящихся пучков и др. Жильные проявления такого типа изучают и оценивают индивидуально по описанной методике. В этом же случае главная задача заключается в выявлении перспектив более крупных руд- ных тел, преимущественно столбообразного и штокверкового типов, формирующихся в зонах пересечения разнотипных разрывных структур. Выделяются следующие позиции, благоприятные для локализации та- кого типа рудных тел: 1) пересечение, сопряжение и примыкание двух, трех и более одиночных трещин аналогичного генезиса (например, круто- падающих сбросов); 2) то же, в отношении систем таких трещин; 3) соче- тание гетерогенных разрывных структур (линейных зон дробления, при- тертых сколовых трещин, пологих чешуйчатых надвигов и др.); 4) то же, в случае существенного влияния других рудолокализующих факторов (литологического, магматического и др.). Варианты возможного сочетания одиночных рудолокализующих раз- рывных поверхностей многообразны, в литературных источниках, осо- бенно в учебных пособиях по структуре рудных месторождений, они опи- саны достаточно подробно. Это рудные «капканы» В. И. Смирнова, структурные «ловушки» В. М. Крейтера, А. В. Королева и др. Структур- но-морфологический тип обогащенных рудных тел, связанных с такими ловушками, обусловливается в данном случае характером пересечения рудолокализующих поверхностей: линия пересечения крутопадающих разрывов соответствует длинной оси рудного столба, при пересечении пологой и крутопадающей трещин образуются грибообразные рудные тела и так далее. Таким образом, при оценке рудных тел описываемого типа главной задачей является, с одной стороны, определение характера и типа рудолокализующих разрывов, с другой—точная пространствен- ная геометризация линий их пересечения. Это позволит выделить веду- щий для данной геологической обстановки структурно-морфологический тип (типы) рудных тел, на который и следует ориентироваться при оценке рудного поля в целом и разработке методики его разведки. Такую задачу сравнительно легко решить при совмещении структурных планов, состав- ленных раздельно для каждой из рудолокализующих поверхностей. Задача усложняется в случае сопряжения и пересечения нескольких си- стем рудолокализуюших разрывов, особенно разнотипных в генетиче- ском отношении. При этом следует иметь в виду, что отдельные их со- ставляющие, кроме того, могли играть и роль рудоподводящих и рудо- распределяющих каналов; различно и их участие в рудолокализации: в одном случае это будет формирование ослабленной (трещиноватой, брекчированной) зоны, благоприятной для прямого осаждения в образо- 269
вавшихся пустотах рудных компонентов, в другом — экранирующее влияние пологих дизъюнктивов с притертыми стенками, в -третьем — создание условий для широкого развития процессов предрудного и руд- ного метасоматоза и др. В ряде случаев структура еше более усложняется в результате пострудных подвижек, приводящих к разрывам ранее сфор- мировавшихся рудных тел, перемещениям отдельных их частей, а иногда и к экзогенным изменениям рудных и жильных минералов. В условиях однородной среды (массивы изверженных пород, осадоч- ные породы с однотипным терригенным или карбонатным разрезом) анализ условий рудолокализадии сложных в структурном отношении ме- сторождений секущего типа осуществляется, как и в предыдущем случае, на основе комплектов структурных планов, составляемых для наиболее четко выраженных рудолокализующих поверхностей каждой из системы пересекающихся разрывных нарушений. Их совмещение на единой струк- турно-прогнозной карте позволяет выделить места пересечения, сопряже- ния и примыкания отдельных трещин и, объединив их воедино, получить контуры блока пород, подвергшегося максимальным механическим де- формациям (потенциально рудоносный штокверк). В случае сложного разреза указанный комплект структурных планов дополняют структурными картами поверхностей контакта или межфор- мационного раздела, игравших ту или иную роль в процессе формирова- ния месторождения. В зависимости от значимости этой роли такие карты можно рассматривать в качестве основных или вспомогательных. Сказанное проиллюстрируем примерами из опыта изучения и развед- ки ртутных месторождений, контролирующихся разнотипными разрыв- ными структурами. По Р. Джабба и другим, на ртутных месторождениях Северо- Нумидийской зоны в Алжире роль основной рудоконтролирующей структуры играл протяженный глубинный разлом субширотного прости- рания, разделяющий две разнотипные геолого-тектонические зоны с не- полным терригенным (северная зона) и полным террит енно-кар- бонатным (южная зона) типами разреза [9]. Наиболее богатое Аззабин- ское рудное поле приурочено к резкому изгибу этого разлома по прости- ранию. Обогащенные участки (месторождения), выделяемые в пределах этого поля, в свою очередь, контролируются системами крутопадающих разрывов, отходящих под острым углом от основного разлома и играв- ших роль рудоподводящих каналов. В качестве основных рудолокали- зующих структур рассматривается система пологих чешуйчатых надви- гов, сопрягающихся с зоной более крутопадающего рудоконтролирую- щего разлома в верхней его части и участвовавших в процессе складко- образования. В зависимости от их экранирующей способности (наличие или отсутствие дополнительного экрана, представленного маломощны- ми пачками разлистованных и интенсивно аргиллизированных наднадви- говых глинистых сланцев) и степени интенсивности проявления рудо- образующего процесса рудные тела, локализующиеся в зоне контакта известняков и перекрывающих их по надвигу терригенных пород, носят характер достаточно хорошо выдержанных пластообразных тел с рядо- 270
выми рудами (месторождение Рас-Эль-Ма), типичных поднадвиговых плащеобразных залежей с уникально богатыми рудами (месторождение Мра-С’Ма) или морфологически сложных и неоднородных по составу руд грибообразных тел с преобладающей ролью или поднадвиговой «шляпки» триба (месторождение Исмаил) или его «ножки» (ножек), связанной с рудоподводящими разрывами сбрососдвигового типа (ме- сторождение Генища). При прогнозировании скрытого оруденения (а практически все пере- численные месторождения относились к этой категории) основную роль сыграл структурный план одной из надвиговых — непосредственно рудо- локализующей поверхности, с помощью которого удалось выявить купо- ловидные ее перегибы, осложненные косыми разломами; именно эта по- зиция оказалась наиболее благоприятной для рудоотложения. Вспомога- тельное значение имели структурные схемы рудоконтролирующего Се- веро-Нумидийского разлома и других разрывных структур более мел- кого порядка. Оруденение молодое — позднеальпийское, отдаленно- поствулканическое, поэтому в качестве дополнительного критерия про- гнозирования использовали выходы современных и ранее действовавших (с сохранившимися останцами травертинов) термальных поствулканиче- ских источников, фиксировавших структурную позицию рудных «отду- шин». Месторождение Аззабинского ртутнорудного поля Рас-Эль-Ма выяв- лено более ста лет назад; оно наиболее простое в структурном отноше- нии, но и самое бедное. Остальные месторождения, относящиеся к кате- гории скрытых и одновременно более богатых, обнаружены и разведаны в 1960—1970-х годах. В последнее время здесь открыто еще одно место- рождение— Фенек, расположенное на продолжении косого разлома, слу- жившего рудоподводящим каналом для рудолокализующей структуры месторождения Исмаил. В пределах рудного поля на структурной карте оконтурен еще ряд перспективных площадей. Все они, как и уже изучен- ные, характеризуются благоприятным сочетанием рудолокализующих структур двух основных типов: крутопадающих сбрососдвигов и пологих чешуйчатых надвигов. В наднадвиговых толщах проявляются лишь ма- лоамплитудные трещины, выполненные преимущественно баритом, со- держащим вкрапленность галенита, сфалерита и пирита и примазки по- рошковатой киновари (надрудные индикаторы скрытых залежей моно- метальных ртутных руд). Ртутное месторождение Идрия в Югославии во многом похоже на ме- сторождения Алжира: ведущую рудолокализующую роль и здесь играют разрывные структуры сбросового и надвигового типов [25]. Однако его строение более сложное: в структурном отношении это, по-виднмому, один из наиболее сложных, если не самый сложный рудный объект мира. Месторождение разрабатывалось непрерывно в течение более чем 400 лет, за это время на нем добыто до 200 тыс. т ртути (2—3 место в мире после Альмадена), однако до сих пор нет единого мнения о его структуре. Так, в последней работе Л. Пласера приведена серия разрезов, наглядно демонстрирующих эволюцию представлений о структурных условиях его 271
формирования. На разрезе, составленном в 1874 г. М. Липольдом, пока- зана простая межформационная пластообразная рудная залежь; в интер- претации Ф. Космата (1899 г.) это более сложно построенная разорванно- глыбовая структура с зонами минерализации вокруг каждого из тектони- ческих блоков — отторженцев (частично под сланцевым экраном); на раз- резе И. Кропача (1912 г.), вошедшем во многие учебники по рудной ге- ологии, структура месторождения представлена в виде наднадвиговой веерообразной складки с рудными телами согласно-секущего типа, опоя- сывающими каждое ее звено; по представлениям Б. Берсе, в формирова- нии рудных залежей ведущую роль играют разрывные структуры секуще- го типа, комбинирующиеся с меж- и внутриформационными срывами: в работе И. Млакара и М. Дровеника приведен обобщенный разрез через центральную часть месторождения Идрия, представляющей его в виде своеобразной структурной «этажерки», где роль «полочек» играют руд- ные залежи, локализующиеся под экранирующими поверхностями поло- гих чешуйчатых надвигов, ограничивающих с двух сторон тектонические пакеты пород разного состава—преимущественно глинистых известня- ков и сланцев, а в качестве соединяющих их «стоек» выступают зоны рас- сеянной и жильной минерализации, связанные с крутопадающими сбро- сосдвигами, рассекающими упомянутые тектонические пакеты. Самый последний вариант внутреннего строения месторождения изображен на схемах Л. Пласера, который объясняет формирование столь сложной сбросонадвнговой его структуры приуроченностью к апикальной части расположенного на глубине магматического купола, вызвавшего при внедрении развитие, с одной стороны, вертикальных, а с другой- центробежных субгоризонтальных перемещений отдельных блоков и па- кетов интрудируемых осадочных пород; значительную роль в оконча- тельном становлении структуры месторождения сыграли также поструд- ные передвижки. Перспективы месторождения связывают как с фланговыми частями рудного поля, так и с более глубокими его горизонтами. Структурный анализ в условиях столь широкого развития надвиговых и сбрососдвиго- вых перемещений, причем в значительной части пострудных,— задача ис- ключительно сложная. Тем не менее, попытки воссоздания исходной кар- тины с помощью структурных планов межформационвых и надвиговых поверхностей (в изогипсах), а также проекций систем крутопадающих разрывов (в изолонгах) многообещающи: судя по масштабам и интенсив- ности проявления рудного процесса, здесь могут быть выявлены не толь- ко отдельные рудные тела, но и самостоятельные рудные участки (место- рождения). В пределах Зеравшано-Гиссарского ртутно-сурьмяного рудного пояса (Южный Тянь-Шань) давно известны участки с комплексной ртутно- сурьмяной мышьяк- и золотосодержащей минерализацией [2]. Интересны они тем, что на примере их изучения можно подойти к решению ряда спорных генетических вопросов, в первую очередь касающихся связи раз- нотипного оруденения. По данным Е. Н. Горшкова, ртутная, сурьмяная, мышьяковая, золотая, а иногда и серебросодержащая полисульфидная, 272
колчеданная и флюоритовая минерализация может локализоваться как изолированно вне видимой связи друг с другом, так и совместно, причем в различных сочетаниях, -все зависит от геолого-структурных условий рудоотложения. В самом общем виде структурная схема варианта с наи- более комплексным mhoi окомпонентным оруденением может быть пред- ставлена в виде следующего «обобщенного портрета» рудного поля (рис. 64). Его структурную основу обычно составляет довольно мощная (до первых сотен метров) зона крутопадающего долгоживущего разлома, формирование которой сопровождалось поэтапным внедрением малых интрузий среднего и основного составов и самостоятельной серии порфи- ритовых даек, а также прорывами магматических масс еще более глубин- ного— подкороврго происхождения (фиксируются в виде локальных эруптивных структур типа трубок взрыва). Передвижки вдоль этой зоны, рассекающей породы нижнего структурно-литологического яруса (преи- мущественно терригенные), происходили неоднократно, чем обусловле- но образование внутри нее тектонических пакетов разлистованных пород разного состава, обильно насыщенных, по К. В, Вазирову, пиритом (ме- льниковитом), нередко таллиеносным, и графитизированной органикой («черные сланцы»), С последними связана наложенная золотосодержа- щая арсенопиритовая и киноварная, а иногда и серебросодержащая, суль- фосольная минерализация. Мышьяковое и ртутное оруденение локализу- ется в более тесной структурно-генетической связи, чем сульфосольное. В местах изгиба основной рудоносной зоны разлома, игравшей одно- временно роль рудовыводящего канала и частично рудолокализующей структуры, развиваются сопрягающиеся с ней под острым углом систе- мы крутопадающих сколовых трещин. Приоткрытые части последних выполнены массивным антимонитом, а в зальбандах в измененных слан- цах отмечаются выделения рассеянно-вкрапленной и прожилковой мине- рализации, представленной антимонитом, золотосодержащим арсенопи- ритом, золотоносным пиритом, а местами также флюоритом. По мере приближения к зоне основного рудоносного разлома концентрация руд- ной минерализации в секущих жилах возрастает, увеличивается и их мощность. Весьма важный элемент структуры рудных участков описы- ваемого типа —пологие чешуйчатые надвиги, по которым на рудовме- щающие сланцы с развитыми в них разрывными нарушениями надвига- лись мощные толши карбонатных пород. Последние в данном случае играли роль химического барьера —своеобразного экрана нетрадицион- ного типа, под которым происходила разгрузка основной массы рудонос- ных растворов. Наиболее благоприятными для рудоотложения являлись места пересечения надвиговой поверхности, зоны основного рудовыводя- щего разлома и причленяющихся к нему сбрососдвитов: именно такая по- зиция характерна для самых богатых рудных столбов, сложенных преи- мущественно массивными антимонитовыми рудами. Вследствие несовершенства наднадвигового известнякового экрана отработавшие порции рудоносных растворов легко проникали в пере- крывающие породы, образуя в них непосредственно над экраном ареалы дисперсной золоторудной минерализации, а на некотором удалении — 273
____ _ ___ _____ ___ a I I ’ I/ /1^ ГХ131 V I * kXN 61 //| 7 | | в | '//, | 9 | X | Ю | | « | > | 12 | ?&'] f3 | (X<3 7»|Cal?2 I 75 l Ге'Си! 16 Рис. 64. Эв'олюция представлений о структуре гетерогенных поликомпонентных месторождений Центрального Таджикистана. Обобщенные планы (а, в, д) и разре- зы (б, г, е) одного из типоморфных участков. По Н. С. Мудрогиной, Т. И. Новико- вой, К. В. Вазирову, Ю. А. Шуликовской, Е. Н. Горшкову. О. В. Вершковской и др.: а, б первый этап исследований: выявление маломощных жильных тел с сурьмяным и ртут-
жило- и гнездообразные тела ртутных руд макроиндикаторы скрытого (в нижнем геолого-структурном ярусе) поликомпонентного оруденения. При прогнозировании и оценке рудных полей и месторождений опи- сываемого типа в первую очередь необходимо выделять наиболее пер- спективные для рудолокализации позиции, что удобнее всего сделать на основе структурной карты, отражающей морфологию надвиговой по- верхности. Должны учитываться также макро- и микроиндикаторы скры- того оруденения - проявления ртутной, мышьяковой, золоторудной и пиритовой минерализации. Геолого-экономическая оценка месторож- дений описываемого типа должна базироваться на геолого-структурных построениях и технико-экономических расчетах, позволяющих рассмат- ривать их как единые объекты многокомпонентных руд, пригодных к отработке на массу общим карьером, но с селективной выдачей руд раз- ного типа и сорта: богатых и бедных сурьмяных золотосодержащих, ртутных, золото-мышьяковых, монометальных золотых с дисперсным золотом и др. Заключая краткую характеристику трех типоморфных ртутнорудных полей, объединяемых одним главным общим признаком — рудо- локализующей ролью пологих чешуйчатых надвигов, подчеркнем и принципиальные различия в условиях формирования промышленных собственно ртутных рудных тел Аззабинского рудного поля и место- рождения Идрия, с одной стороны, и рудных участков с комплексным ртутным, сурьмяным и золотосодержащим оруденением Южного Тянь- Шаня—с другой. В первом случае пласто- и плащеобразные рудные зале- жи формировались в зоне контакта известняков и перекрывающих их сланцев, т. е. под «нормальным» экраном, к тому же еще и резко усилен- ным межформационными надвигами, сопровождавшимися образова- нием пакетов тектонических глинок, а во втором—разрез был обрат- ным— «перевернутым»: основная масса оруденения концентрировалась в зоне контакта относительно инертных сланцев и перекрывающих их по надвигу гораздо более химически активных известняков, иначе говоря, экран здесь был не столько литологическим, при котором основное зна ним оруденением двух типов: в. г второй этап: усыновление крутопадающей зоны минера- лизованных милонитов с киноварью и расширение перспектив сурьмянорудных жил за счет линейно-штокверковых минерализованных зон в сланцах; д, е—третий этап: обнаружение обогащенных сурьмянорудных столбов и оконтуривание ареалов золоторудной минерализа- ции двух типов—дисперсной в наднадвиговых измененных известняках и доломитах и изо- морфно-сульфидной в околожильных пиритизированных сланцах; 1 — метаморфизованные сланцы; 2—известняки и доломиты; 3— надвиг; 4—зона глубинного разлома и оперяющие его дизъюнктивы; 5 — милонитизированные силлы разного состава; 6 грубки взрыва на плане (а) и разрезе (б), выполненные минерализованными брекчиями субщелочных базальто- идов; 7—9—ртутное оруденение: 7—гнезда и жилы киновари в известняках, 8 -линзы с ки- новарью в милонитах, 9 линейно-штокверковые ргутнорудные (с таллиеносным пиритом) зоны в милонитах; 10 12 - сурьмяное оруденение: 10 одиночные жилы антимонита в слан- цах, 11—линейно-штокверковые зоны с антимонитом и арсенопиритом в сланцах, 12— грибо- и столбообразные тела массивных антимонитовых руд в местах сопряжения секущих минерализованных зон с надвигом и зоной крутопадающего рудовыводящего разлома (пока- заны в условной проекции); 13.14 золоторудная минерализация: 13 зона распространения околожильных золотосодержащих пирита и арсенопирита, 14 блок измененных наднадви- говых известняков и доломитов с рассеянным дисперсным золотом; 15— позиция рудных линз с повышенным содержанием флюорита; 16 позиция рудных гнезд с комплексной блеклорудной минерализацией и линз массивных колчеданных руд 275
чение в ходе рудоотложения имеет фактор диффузии, сколько физико- химическим (главный фактор химическое осаждение). Минерализованные зоны секущих линейных разломов, развивающихся в толщах однородных, преимущественно терригенных пород, в отличие от единичных рудолокализующих малоамплитудных трещин, представ- ленных обычно четко выраженными поверхностями (одной притертой, или двумя неровными, в случае приоткры вания), характеризуются боль- шой (десятки, сотни и тысячи метров) мощностью тектонически нару- шенных (трещиноватых, брекчированных) пород. Внутреннее строение таких зон может быть сравнительно простым в ряде случаев они пред- ставляют собой чередование меняющихся по мощности и протяженности подзон, сложенных брекчированными и трещиноватыми породами, под- вергшимися в той или иной степени гидротермальным преобразованиям. В центральных частях зон обычно выделяются стержневые жилы, сло- женные сливным кварцем, чаще всего безрудным; в их зальбандах разви- ваются системы более мелких, сложно ветвящихся жил, сопровождаю- щихся сетью коротких тонких прожилков. Вмещающие их породы под- вергаются интенсивной предрудной гидротермальной проработке с об- разованием подзон в одних случаях высокотемпературной (гранат- гиперстеновой), в других среднетемпературной (мусковит-карбо- натной) и низкотемпературной (аргиллизитовой) минерализации. Разно- типное оруденение накладывается на метасоматиты более ранних стадий гидротермального процесса, локализуясь в зальбандах отдельных жил и в связи с телами брекчий определенного состава. В отличие от месторождений, ассоциирующих с системами разнотип- ных разрывов, где в большинстве случаев четко диагностируются рудо- контролирующие, рудоподводящие и рудолокализующие структуры, в месторождениях описываемого типа роль всех этих структур играет обычно одна и та же мощная 'зона дробления. Тем не менее, и здесь можно выделить отдельные элементы структуры, более предпочтитель- ные, например, для рудолокализации («тупиковые», клиновидные квер- ху сопряжения трещин) или проникновения рудоносных растворов (при- открытые полости в местах изгиба по простиранию отдельных разры- вов более мелкого порядка и т.д.). Классическим примером подобного типа образований могут служить многочисленные проявления золотого оруденения Центральной Индии, ассоциирующие с мощными зонами дробления в древних гнейсах. Протя- женность отдельных зон минерализации достигает здесь многих десятков километров при мощности в первые сотни метров и более. Наиболее де- тально описано месторождение Колар, отработка отдельных жил кото- рого ведется на глубинах, превышающих 3 тыс. м (см. рис. 6). Внутреннее строение этого месторождения довольно сложное: по простиранию от- дельные жилы сопрягаются и выклиниваются, меняется и их мощность; по падению выделяются рудные столбы косого ныряния, с глубиной сме- няющие друг друга; фиксируется и рудная зональность как вертикальная, так и по простиранию рудоносной зоны. Одна из главных задач при прогнозировании скрытого оруденения, 276
связанного с описываемыми структурами, -установление позиций, бла- гоприятных для формирования обогащенных рудных столбов. Решить эту задачу можно с помощью проекции рудоносной зоны на субпарал- лельную ей вертикальную плоскость. Основная трудность в выборе главной рудолокализующей или, по крайней мере, четко выраженной маркирующей поверхности. Ее роль могут играть зальбанды, предпочти- тельнее висячие, наиболее крупных «стержневых» жил, отдельные при- тертые плоскости скола, поверхности, ограничивающие пакеты тектони- ческих брекчий, линзы разлистованных тектонитов (тектонических «гли- нок») и т. д. Однако в большинстве случаев приходится строить комбини- рованную структурную схему, совмещая на одной плоскости несколько рудо локализующих и рудо контролирующих поверхностей. Анализируя в совокупности особенности их морфологии, а также закономерности со- пряжения и пересечения, можно определить положение тектонически наи- более ослабленных зон, благоприятных как для поступления рудоносных растворов, так и отложения их полезного груза. При этом вспомогатель- ную, хотя нередко весьма существенную, роль играют и данные о мощ- ностях отдельных «стержневых» жил и всей зоны гидротермально изме- ненных пород в целом. В случае отсутствия четко выраженных рудолока- лизующих поверхностей именно эти данные при прогнозировании выхо- дят на первое место. Сказанным предопределяется особое внимание, ко- торое необходимо уделять расшифровке внутреннего строения рудонос- ной зоны (степень дробления и гидротермальной проработки пород, ха- рактер зональности минерало- и рудоотложения и др.). Результаты коли- чественного изучения перечисленных элементов, включая общую ширину цриоткрывания, наносят на вертикальную проекцию рудоносной зоны или в абсолютных значениях, или в виде изолиний (равных мощностей жил и гидротермально измененных и собственно рудных зон, содержаний основных и попутных компонентов и др.). Первостепенное значение при этом имеют данные геохимического опробования рудоносной зоны. Кро- ме обычных поперечных профилей с отбором проб по всем типам изме- ненных и неизмененных пород большое прогнозное значение имеют ре- зультаты анализа геохимических проб, отобранных по простиранию от- дельных подзон, причем по сгущенной сети. С помощью этих данных можно не только оконтурить границы рудолокализующих структур бо- лее мелкого порядка, но и наметить в их пределах наиболее обогащен- ные участки, соответствующие позиции рудных столбов, а также интер- валы с самой многокомпонентной и наиболее высокотемпературной минерализацией, фиксирующие положение рудовыводящих каналов- «рудных отдушин». Обособленную группу месторождений описываемого типа состав- ляют минерализованные зоны дробления, характеризующиеся особенно длительной и сложной историей тектонического развития, в ходе которо- го имели место прорывы в ослабленные полости глубинных магматиче- ских масс. Застывание последних происходило обычно в виде систем кру- топадающих даек основного состава (диабазовых порфиритов) и неболь- ших штоков, сложенных монцонит-диоритами, нередко с щелочным 277
уклоном. В данном случае дайки действительно «прокладывали путь ру- де», как это было подмечено первыми исследователями рудных место- рождений. Наиболее ярким примером могут служить отдельные рудо- носные зоны Пшибрамского рудного поля в Чехо-Словакии, представ- ленные пучками маломощных (до первых метров) полисульфидных жил, локализующихся в древних гнейсах в тесной связи с крутопадающими дайками диабазового порфирита обычно такой же, лишь местами чуть большей, мощности (см. рис. 7). Рудные жилы относятся как к типу пря- мого заполнения зияющих трещин, так и к метасоматическим образова- ниям. Они локализуются чаще всего в одном из зальбандов дайковых тел, а иногда охватывают и обе их стенки; отмечаются и рудные жилы, связанные с трещинами, рассекающими дайки вдоль их осевой части. Другой пример — золото-антимонитовые рудные жилы хр. Мерчисон в Южной Африке. Они связаны с мощной зоной глубинного разлома, представляющей собой структуру рифтообразного облика. Вдоль зоны отмечаются выходы линзообразных тел серпентинитизированных и от- алькованных гипербазитов. Вмещающие породы (древние гнейсы) под- верглись в зоне разлома интенсивной гидротермальной переработке, вы- разившейся в их лиственитизации. Рудные жилы, сложенные преимуще- ственно массивным антимонитом, на верхних горизонтах обогащенным золотом и ртутью, «стержневые» по отношению к зонам лиственитиза- ции и иногда оталькования. На месторождениях Пшибрам и Мерчисон рудные жилы локализу- ются в структурной связи с дайковыми телами, что облегчает прогнози- рование скрытых рудных столбов (зальбанды даек, фиксирующих поло- жение рудоконтролирующих разломов, легко диагностируются как на поверхностных выходах, так и в разведочных выработках). При геолого-экономической оценке рудоносных зон секущего типа, формирование которых сопровождалось внедрением даек, магматиче- ский фактор принимается во внимание в качестве одного из ведущих, сви- детельствующих о перспективности оруденения на глубину. Оруденение в минерализованных зонах, формирующихся вдоль круто- падающих секущих разломов в породах неоднородного состава, во многом аналогично жильному оруденению, локализующемуся в условиях одно- родного разреза. Отличие—в более значимой роли литологического фактора, чем объясняется более линзообразный, по сравнению с преды- дущим случаем, характер рудных тел. Возможно и образование рудонос- ных штокверков, тяготеющих к зонам пересечения системами сближен- ных разрывов пачек литологически благоприятных пород. Для место- рождений этого типа прогнозирование осуществляют с помощью двух комплектов карт, отражающих строение линейных зон дробления, с од- ной стороны, и морфологию поверхностей стратиграфического разде- ла—с другой. Месторождении, локализующиеся в зонах крутопадающих разломов, развивающихся на контакте разнотипных пород, в структурном отноше- нии представляют собой частный пример предыдущих, более общих слу- чаев. Прогнозирование скрытого оруденения -здесь задача более про- 278
стая, что объясняется наличием четких границ раздела. Структурная схе- ма зоны контакта разнотипных пород, осложненной межформационным разломом, строится в проекции на вертикальную плоскость (в изолон- гах). Кроме морфологических особенностей основных (собственно кон- такт, разлом) рудоконтролирующих и рудолокализующих поверхностей на таких схемах отражают структурные детали наложенного плана (попе- речные сдвиги, отторженцы пород — тектонические блоки и пакеты и др )- Особое внимание, как и при изучении месторождений двух преды- дущих типов, уделяют выяснению особенностей внутреннего строения зоны межформационного разлома, характеризующейся обычно доста- точно большой мощностью. Месторождения, связанные с секущими разрывными структурами нели- нейного типа, отличаются большим разнообразием. Здесь же мы лишь укажем на существование рудных систем, контролирующихся сериями взаимно пересекающихся радиально-лучистых и кольцевых разломов, развитых в толщах литологически более или менее однородных пород. Возможно, что это—отдаленное отражение воздействия скрытых на глу- бине воздымающихся интрузивных куполов или влияние других глубин- ных тектонических процессов. В полном виде структуры подобного типа практически не известны —обычно устанавливаются лишь отдельные их фрагменты. Месторождения, контролирующиеся системами пологих чешуйчатых надвигов в «чистом» виде достаточно широко распространены. Внутри- формационные надвиги известны в однородных толщах как карбонат- ных, так и терригенных пород, однако более характерны межформацион- ные срывы разной амплитуды — надвиги, формирующиеся в зоне контак- та известняков и перекрывающих или подстилающих их сланцев, а также на границе эффузивных и терригенных толщ разного состава. Известны случаи и косого срезания поверхностями пологих надвигов пластов одно- родно залегающих или смятых в складки осадочных и осадочно- эффузивных комплексов (рис. 65). Месторождения, локализующиеся в связи с системами сравнительно по- логих секущих меж- и внутриформационных срывов, обнаруживают черты сходства с объектами, тесно связанными с надвигами чешуйчатого типа. Однако условия локализации промышленных рудных тел отличаются здесь большей сложностью. Если при анализе структурных условий рудо- локализации применительно к месторождениям поднадвигового типа не- обходимо в первую очередь воссоздать морфологию надвиговой поверх- ности, существовавшую в период формирования месторождения (в по- следующем, под воздействием пострудных перемещений, ее форма мо- жет заметно измениться), причем сделать это достаточно легко, так как ее положение фиксируется и по смене литологически различных пород, то в данном случае принимают во внимание более широкий круг факторов. Во-первых, сама надвиговая поверхность имеет здесь более сложную «рифленую» поверхность, отражающую влияние срезаемых ею выступов пластов более компетентных (плотных) пород. Во-вторых, усложня- ющую роль играет и литологический фактор, обусловливая избиратель- 279
Рис. 65. Золото-полисульфидные рудные столбы, контролирующиеся системами пологих надвигов, Южный Тянь-Шань (схематизированная продольная проек- ция). По Е.Н. Горшкову’. 1 автохтонная рудовмешаюшая толща метаморфизованных сланцев: 2 аллохтон, пред- ставленный пачками разновозрастных осадочных пород и чинзами магматических пород (пунктир—вспомогательные и маркирующие поверхности, используемые при структурном анализе условий рудоотложения); 3 надвиги -основная рудолокализующая (а) и вспомога- тельная внутриформационная (б) поверхности (большая стрелка направление перемещения горных масс, маленькие— перегибы основной рудолокализующей надвиговой поверхности, определяющие склонение рудных столбов по падению; четко выделяются на структурном пла- не надвиговой поверхности по крутым изгибам изогипс; 4 - рудные столбы: а—разведанные, б— предварительно оцененные, в~ прогнозируемые в перекрытой части рудного поля; 5- ореолы рассеяния элементов-индикаторов, сопровождающие рудные столбы и зоны около- рудного изменения вмещающих пород ное -дробление отдельных механически более хрупких пород, слагающих обособленные пачки в поднадвиговой толще. При прогнозировании сле- дует учитывать и возможность возникновения разрывов надвигового ти- па более мелкого порядка — оперяющих по отношению к основной над- виговой поверхности. В итоге главным объектом прогноза в данном слу- чае могут служить обогащенные рудные тела различного типа- - в виде Т-образных залежей сложного строения, локализующихся в местах среза- ния разноориентированных пластов и пачек литологически благоприят- ных пород поверхностями надвигов резко изменчивой морфологии (пе- реходящих иногда во взбросонадвиги). Таким образом, при прогнозировании скрытых рудных тел секущего типа учитывают не только морфологию каждой отдельно взятой рудоло- кализующей трещины, но и ее взаимоотношения с соседними, обычно со- пряженными с ней или пересекающимися, разрывными структурами, а также положение по отношению к развитым здесь же складчатым и контактовым структурам; большую роль в рудолокализации играет и характер разреза, обусловливая или надежность и выдержанность жильнорудных систем на глубину, или же многоярусность распределе- ния оруденения. Секущие рудные тела, как правило, сочетаются с рудными образова- ниями других структурно-морфологических типов: согласно-ппасто- 280 со-» ® О' u
выми, контактовыми, контактово-штокверковыми и другими, причем нередко даже более перспективными, чем собственно секущие; послед- ние в этом случае можно рассматривать в качестве своеобразных макро- индикаторов скрытого оруденения. Глава 9 МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОНТАКТОВОГО ТИПА В наиболее простом виде- -это месторождения, локализующиеся или непосредственно в зоне контакта массивов инородных пород с вмещаю- щими их толщами, или в структурной связи с зоной контакта. Под «ино- родными» подразумеваются не только внедрившиеся тела интрузивных и гипабиссальных магматических пород, но и другие образования, харак- теризующиеся наличием четко выраженного контакта с более спокойно залегающими вмещающими их породами. Это могут быть и протрузии магматических пород (например, серпентинизированных гипербазитов), и соляные купола, и диапиры компетентных карбонатных пород, с одной стороны, и более пластичных эвапоритов—с другой, и массивы рифовых известняков в толще слоистых их разностей, и крупные олистостромные образования, и трубки взрыва, сложенные эруптивными брекчиями, и разнообразные вулканоструктуры линейного и центрального типов (ка- льдеры. системы кольцевых даек и рудных жил), и структуры предрудно- 1 о растворения (карстовые воронки и др.), и разнотипные астроблемы Iметеоритные кратеры, ударные структуры и др.) и др. В этих разнообра- зных тектоно-магматических, геолого-структурных и термодинамиче- ских условиях и формируются наряду с относительно простыми рудными телами собственно контактового типа более сложные в структурно- морфологическом отношении образования, где оруденение локализуется нередко лишь в отдаленной связи с контактовыми поверхностями. Поэтому приходится прикладывать довольно большие усилия, чтобы установить истинную роль той или иной контактовой поверхности, часто проявляющейся лишь косвенно (например, по наличию кольцевых и ра- диальных трещин в надкупольных частях интрузивов или скрытых вулка- ноструктур, внешней границе зоны пропаривания пород, интрудируемых массивами изверженных пород, и др.). Тем не менее, не столько непосред- ственно рудолокализующее, сколько большое отдаленно рудоконтроли- рующее значение указанных поверхностей, бесспорно. Структурные пла- ны, построенные для таких поверхностей, позволяют заметно сузить фронт поисковых работ на скрытое оруденение. Можно выделить следующие основные подтипы эндогенных рудных месторождений и проявлений контактового типа: 1) собственно интру- зивно-контактовые, ассоциирующие с гранитоидными массивами; 2) раз- витые в зоне эндоконтакта интрузивных массивов кислого и среднего со- ставов и генетически с ними связанные; 3) локализующиеся в апикальных частях малых интрузий кислого состава; 4) гетерогенные, развитые в пре- делах внутренней зоны экзоконтакта гранитоидных массивов; 5) гетеро- 281
генные, но в пределах внешней зоны; 6) ассоциирующие с массивами ще- лочных пород; 7) связанные с массивами основных и ультраосновных по- род; 8) локализующиеся в зонах лиственитизации, сопровождающих тела серпентинизированных гипербазитов; 9) карбонатитовые; 10) приурочен- ные к трубкам взрыва; 11) связанные со сложными вулканоструктурами центрального типа; 12) локализующиеся в вулканических кальдерах и ас- социирующих с ними структурах; 13) расположенные в пределах внешних частей экзоконтактовых зон вулканических очагов; 14) проявления разно- типной минерализации, ассоциирующие со структурами космического происхождения; 15) оруденелые зоны, связанные с краевыми частями диапировых структур —соляными штоками, массивами карбонатных по- род, эвапоритами и др.; 16) рудные проявления, тяготеющие к перифери- ческим зонам гетерогенных блоков первично осадочных пород (рифовые известняки) и тектонических отторженцев (известняковые клипы и оли- стостромы в сланцах, тектонические отторженцы пород разного состава в серпентинитах и др.); 17) рудные тела, связанные со структурами ра- створения (карстовые воронки и др.). Месторождения собственно интрузивно-контактовые, связанные с гра- нитоидными массивами, представлены морфологически четко выражен- ными залежами, локализующимися непосредственно на контакте интру- зивов с прорываемыми ими породами. Главный фактор, обусловливаю- щий основные закономерности их формирования,- контактово- термальный метаморфизм вмещающих пород, проявляющийся непо- средственно в зоне контакта. Мощность таких метаморфитов обычно не- велика—до первых десятков метров, однако ореол высокотемператур- ного, хотя и менее интенсивного, «пропаривания» вмещающих пород характеризуется более значительными масштабами. Контактовые изме- нения подобного типа проявляются только при наличии флюидной маг- матической составляющей. Прорывы газовожидких эманаций из оста- точных магматических камер осуществляются вдоль ослабленных зон. Таковыми чаще всего служат или купольные части застывающих ин- трузивов, или крутые боковые их контакты в местах резких изгибов по- следних. Отсюда вытекает существенная роль структурного фактора в формировании интрузивно-контактовых залежей, образующихся в зоне контакта гранитоидных интрузивов с вмещающими, тектонически не на- рушенными породами. В соответствии с указанным признаком выделяются две структурные подгруппы месторождений описываемого типа: приуроченные к сводо- вым частям интрузивных массивов и локализующиеся в местах изгиба боковых их поверхностей. В обоих случаях на тип рудовмещающих мета- соматитов решающее влияние оказывают литологические особенности и состав интрудируемых вмещающих пород. По карбонатным их разно- стям развиваются известковистые и магнезиальные скарны (гранатовые, волластонитовые и др.), существенно силикатным (сланцы, песчаники, эффузивы) — алюмосиликатные (гиперстен-геденбергитовые и др.). Те и другие скарны обычно исходно нерудоносны: рудная минерализация на- кладывается на в той иной степени консолидированные контактово- 282
термальные метасоматиты. Однако разрыв во времени между отдель- ными стадиями формирования рудоносных метасоматитов может быть различным: от весьма незначительного, когда отложение рудных мине- ралов (магнетит, ильменит и др.) происходило вслед за образованием наиболее высокотемпературных контактовых минералов, до наложения рудной минерализации (шеелит, вольфрамит, различные сульфиды) на полностью сформировавшиеся контактовые залежи метасоматитов (по- следние рассматриваются при этом в первую очередь в качестве благо- приятной в физико-механическом отношении среды рудолокализации). При образовании собственно контактовых месторождений первой под- группы, локализующихся в сводовых частях гранитоидных интрузивов, существенную роль иногда играет форма складчатых структур интруди- руемых толщ, поскольку при этом породы отдельных горизонтов асси- милируются, что влияет на морфологию контактовой поверхности. Наи- более ярким примером в этом отношении является вольфрамовое место- рождение Ингички в Западном Узбекистане. Сравнительно маломощная скарноворудная залежь, тяготеющая к сводовой части крупного интрузи- ва, имеет здесь субгоризонтальную сложнокоробленую поверхность. Об- щий структурный ее план повторяет форму поверхности лежачего бока смятой в пологую складку толщи карбонатных пород, так как почти все нижележащие сланцы оказались ассимилированными внедрявшейся ин- трузией. В. деталях эта поверхность повторяет форму микроскладок в сланцевой толще. Сланцы сохранились от ассимиляции лишь в неболь- ших прогибах кровли интрузива. Именно с такими прогибами, обуслов- ленными контракцией при остывании интрузии, и связаны максимальные мощности шеелитоносных скарнов. Прогнозирование наиболее перспек- тивных позиций, проведенное П.А. Шехтманом, Н. А. Никифоровым, А. А. Хлобустовым и другими, базировалось на данных структурной карты контактовой поверхности гранитоидного массива, построенной с учетом формы интрудируемой антиклинальной складки, фиксирую- щейся толщей надынтрузивных мраморизованных известняков, и зако- номерностей появления внутриформационных микроскладок. В качестве рудных макроиндикаторов использовали данные детальной документа- ции и опробования зон постмагматической минерализации в контакто- вых мраморах (рис. 66). На обобщенном разрезе показано направление стресса, существовавшего в период становления рудоносного интрузив- ного массива; в результате смещения антиклинальные выступы поверх- ности интрузива, соответствовавшие противоположным по знаку изги- бам лежачего бока карбонатной толщи (нижележащие сланцы, как более легко поддающиеся контаминации, оказались в значительной своей части ассимилированными гранитоидным расплавом и поэтому кровля интру- зива повторяет, вплоть до деталей, форму поверхности лежачего бока толщи карбонатных пород), были подрезаны и притерты, что воспрепят- ствовало развитию здесь процессов скарнирования и последующему про- никновению рудоносных эманаций и растворов. На структурно- прогнозной карте рудного поля, отражающей морфологию контактовой поверхности купольной части рудоносного интрузива, в качестве наибо- 283
Рис. 66. Схема прогнозирования контактового скарново-шеелитового оруденения ингичкинского типа. Западный Узбекистан (обобщенный разрез). По Н. Д. Ушако- ву, П. А. Шехтману и др.: 1 основная рудовмещающая толща карбонатных пород, подвергшихся интенсивной мрамо- ризации в ходе контактового метаморфизма; 2 перекрывающие (а) и подстилающие (б) сланцы; 3 гранитоиды; 4 система малоамплитудных сбросов, игравших роль рудоподво- дящих каналов; 5 дайки и кварцевые жилы; б контактовые залежи безрудных (я) и шеели- тоносных (б) скарнов, локализующихся преимущественно в чашеобразных прогибах кровли интрузива, связанных с микросинклиналями в интрудируемой голще, осложненными разры- вами, или с прогибами, образовавшимися при сжатии застывающего гранитоидного массива; 7— макро- и микроиндикаторы (по А. В. Королеву и В.Э. Пояркову) скрытого оруденения, представленные преимущественно кварц-полевошпат-карбонатными прожилками в надруд- ных мраморах, содержащими вкрапления шеелита и сульфидов; 8 проекция скарноворуд- ных залежей и их ныряние; 9- направление склонения микросинклинальных рудолокализую- щих складок, отражающихся в морфологии поверхности основной рудолокализующей (кон- такт интрузива с известняками) и вспомогательной рудоконтролирующей (висячий бок юлщи карбонатных пород) поверхностей; 10 поисковые скважины лее перспективных выделяются прогибы кровли, осложненные система- ми крутопадающих сбросов и характеризующиеся наличием на поверх- ностных выходах тех или иных рудных макро- и микроиндикаторов. Структура месторождений, связанных с контактовыми залежами, раз- вивающимися в краевых частях гранитоидных массивов, определяется сочетанием двух факторов: контактово-интрузивного и литологического. Наиболее мощные скарноворудные залежи формируются в местах попе- речного и чаще продольного изгиба поверхности крутопадающего интру- зивного контакта при условии пересечения им горизонта литологически благоприятных пород -известняков и доломитов. Скарноворудные за- лежи в этом случае имеют вид плоских удлиненных линз--субго- ризонтальных или крутопадающих. Их структурно-морфологические особенности четко вырисовываются на совмещенных проекциях контак- товой поверхности и висячего бока пачки литологически благоприят- ных пород. Месторождения, локализующиеся в зоне эндоконтакта интрузивных массивов кислого и среднего составов и генетически с ними связанные, под- 284
разделяются на две неравнозначные подруппы: образующиеся при уча- стии высокотемпературных остаточных флюидов и формирующиеся под воздействием более поздних и низкотемпературных гидротермальных растворов. Месторождения первой подгруппы чаще всего представлены система- ми высокотемпературных пегматоидных жил, несущих редкометальную минерализацию. Известны также поля оловорудных (касситеритовых) и вольфрамовых (вольфрамитовых) жил, приуроченных к апикальным частям небольших интрузивов. Их распространение в глубь последних не превышает обычно первых сотен метров. Значительная часть рудных жил уходит при этом и в зону экзоконтакта в породы надынтрузивной тол- щи. Структурная позиция рудных жил такого типа определяется или тре- щинами прототектоники или разрывными нарушениями, сформировав- шимися после консолидации рудоносного интрузива. При прогнозирова- нии скрытых рудных жил используют структурные карты, отражающие морфологию контактовой поверхности изучаемого интрузивного ком- плекса. В качестве наиболее перспективных оконтуривают участки с раз- витием купольных выступов основного интрузива или более поздних ма- лых интрузий. Существенную дополнительную информацию о внутрен- нем строении интрузивов дают данные изучения его микроструктуры (ориентировка фенокристов, взаимное расположение трещин и др.). В качестве одного из наиболее характерных примеров месторождений второй подт руппы можно привести шеелитовое месторождение Чорух- Дайрон в хр. Моголтау (рудный район Карамазар в Средней Азии). От- крыто оно было в начале 1940-х годов В. И. Бирюковым и другими и ин- тенсивно отрабатывалось в годы Великой Отечественной войны. Не- обычность этого месторождения заключается в том, что оно представле- но секущей шеелит-скарновой зоной, но сформировавшейся не в экзокон- такте интрузива, как обычно, а внутри последнего, причем, по-видимому, на значительном удалении от кровли. И. X. Хамрабаев и другие исследо- ватели этого уникального в генетическом отношении объекта видят источник известковой составляющей рудоносных скарнов (и самого ше- елита) в подынтрузивных толщах, куда проникает зона рудолокализую- щего разлома и где среди основной массы терригенных пород должны находиться пачки известняков и доломитов. Распределение оруденения в пределах основной рудоносной зоны ме- сторождения Чорух-Дайрон неравномерное, столбообразное. Законо- мерности формирования рудных столбов четко проявлены на структур- ной схеме, составленной еще в 1943 г. под руководством П. А. Шехтмана в проекции на вертикальную плоскость. На этой схеме наглядно отражен коробленый характер основной рудолокализующей поверхности — , 1лавного разрыва; на ней как по простиранию, так и по падению выде- ляются притертые (безрудные) и приоткрытые (рудолокализующие) гра- ни, оформившиеся в окончательном виде в результате пред- и внутрируд- ных сдвиговых перемещений. Прогнозирование скрытых рудоносных зон подобного (внутриинтрузивного) типа можно осуществлять с помощью вспомогательных структурных планов, составляемых для значительной 285
части эродированной кровли интрузива и его подошвы (в случае подтвер- ждения предположения о его лакколитоподобной природе), а также ре- гионального разлома, с которым структурно связан Чорух-Дайронский рудолокализующий разрыв (выходит за пределы Моголтауского интру- зивного массива). Секущие рудоносные зоны известны и в других интрузивных масси- вах, однако в отличие от месторождения Чорух-Дайрон они обычно гене- тически не связаны с рудовмещающими интрузивами и поэтому их сле- дует рассматривать в качестве примеров месторождений собственно се- кущего типа. Изверженные породы в этом случае играют роль изотроп- ной рудовмещающий среды, определяющей механизм формирования разрывных рудолокализующих структур. Месторождения, локализующиеся в апикальных частях малых интру- зий куполовидного типа, в основной своей массе принадлежат к поздне- магматическим образованиям. Они относятся к альбитит-грейзеновому типу, но для них более привычен термин «апограниты». Альбитизации подвергаются эндоконтактовые прикупольные зоны небольших гранит- ных интрузивов. Мощность таких зон обычно колеблется в пределах пер- вых десятков метров. Внешне — это сахаровидные плотные породы, в ос- новном, сложенные альбитом и разнообразными слюдками, нередко ли- тийсодержащими. Промышленный интерес представляет в первую оче- редь тантал, концентрация которого сравнительно невысока (до сотых долей процента). Тем не менее, карьерная разработка апогранитовых ме- сторождений в большинстве случаев экономически оправданна. Кроме тантала в рудах, как правило, присутствует ниобий. Промышленную цен- ность представляют также редкие щелочи—литий, рубидий, цезий, иног- да также бериллий. Так, в Сахаре известны апогранитовые массивы, в периферических частях которых установлены скопления шарообразных выделений, обогащенных редкометальными минералами. Эти копкре- ционно-позднемагматические образования имеют четкие границы с вме- щающими гранитами и при механическом воздействии могут извлека- ться селективно, образуя своеобразный рудный концентрат. А. А. Беус, Э. А. Северов и другие в качестве «эталонных» образований рассматриваемого типа описывают апограниты Африки—Нигерии, Египта и других стран, выделяя их в качестве обособленного геолого- промышленного типа редкометальных месторождений со значительны- ми перспективами. Апогранитовые купола обычно располагаются группами, тяготея к зонам глубинных разломов. Относятся к наиболее поздним этапам маг- матической деятельности соответствующего для изучаемого региона тек- тоно-магматического цикла. Их прогнозирование осуществляют на осно- ве мелко- и среднемасштабных геолого-тектонических карт, на которых по данным глубинного геофизического зондирования выделяют контуры более крупных интрузивных массивов ранних магматических стадий. На структурной схеме их кровли (в изогипсах) оконтуривают участки, пер- спективные для обнаружения малых интрузий (по выступам кровли, при- вязанным к зонам глубинных разломов). Возможную продуктивность 286
(рудоносность) последних устанавливают на основании данных геохими- ческого опробования надкупольных пород (граниты, сланцы и др.). Эле- ментами-индикаторами редкометального оруденения anoi ракитового (альбитит-грейзенового) типа будут в данном случае как сами искомые металлы, гак и сопутствующие им компоненты, в первую очередь фтор, а из жильных минералов—литийсодержащие слюдки, топаз, мусковит, серицит и др. Геолого-промышленную оценку выявленных конкрет- ных апогранитовых куполов осуществляют с использованием крупно- масштабных геолого-структурных прогнозных карт, на которых ок оп- ту риваются скрытые части перспективных массивов с выделением наибо- лее продуктивной (50—100-метровой) эндоконтактовой их зоны. Про- гнозирование ведут до глубины предполагаемого карьера (первые сотни метров). Учитывают также скрытые купола рудоносных апогранитов, залегающие в пределах указанных глубин. При их оконтуривании ши- роко используют макроиндикаторы скрытого позднемагматического оруденения (зоны экзоконтактового метаморфизма, прожилки с высо- котемпературной топазовой, слюдистой и другой минерализацией). Геолого-экономическая оценка редкометальных месторождений апо- гранитового типа базируется на трех основных исходных положениях: содержании главного полезного компонента—тантала (важна каждая тысячная доля процента), масштабах (десятки миллионов тонн по массе), пригодности для отработки открытым способом. Необходимо также иметь в виду дополнительные характеристики, среди которых наиболее важны технологические свойства руд и возможность извлечения попут- ных редкометальных компонентов, а также безотходного производства (утилизация основной массы извлекаемой горной породы); немалова- жный фактор—географо-экономическое положение изучаемого объекта (инфраструктура). Гетерогенные месторождения, развитые в пределах внутренней зоны экзоконтакта гранитоидных массивов, широко распространены. К этому типу относятся упоминавшиеся редкометальные, оловоносные, слюди- стые и полевошпатовые (керамические) пегматиты, концентрирующиеся в надкупольных частях отдельных интрузивов, в том числе и тяготеющие к зонам разломов, осложняющих последние; скарноворудные залежи, удаленные на некоторое расстояние от контактовой поверхности интру- зива; зоны грейзенизании, располагающиеся в аналогичной позиции, и др. Для определенной части месторождений описываемого типа генети- ческая связь с рудоносными интрузиями почти бесспорна (пегматиты), для других она представляется структурно-парагенетической (кварц- оловорудные жилы Корнуолла, Великобритания), наконец, для значите- льного числа месторождений, зелегающих в области ближнего экзокон- такта, связь с интрузивными массивами носит структурный характер (олово-полисульфидные и другие жилы). Однако во всех случаях эти, в принципе, готерогенные месторождения объединяет одна общая особен- ность—тяготение к контактовой поверхности интрузивов, что позволя- ет использовать этот фактор при прогнозировании и оценке скрытого срав- нительно высокотемпературного постмагматического оруденения. При 287
Рис. 67. Схема прогнозирования скрытого контактового скарново-шеелитового оруденения койташского типа. Западный Узбекистан. По Ю. С. Шихину и др.: а—обобщенная схема (план) геологического строения района рудоносного гранитоидного массива, сопровождающегося зонами контактового метаморфизма интрудируемых сланцев, позволяющими смоделировать морфологию интрузива в его закрытой части, б — схематизированная структурно-прогнозная карта района указанного интрузива, в схематизированный разрез через рудоносный интрузив, демонстрирующий методические под- ходы к поискам скрытых рудных залежей; / глинистые сланцы; 2 пропласток известняка в сланцах (основной продуктивный i оризонт); 3— гранит-i ранодиориты; 4 глубинный маг- мовыводящий разлом; 5- один из рудоподводящих разломов более мелкого порядка; 6 зоны развития контактового метаморфизма в интрудируемых породах: высокотемператур- ные сливные роговики -> интенсивно хлоритизированные сланцы -> аргиллитизированные (се- рицитизированные) сланцы; 7 шеелитоносные апоизвестняковые скарны; 8 изогипсы ру- доконтролирующих и рудолокализующих поверхностей: а висячего бока известнякового пропластка, б - кровли интрузива, в - рудоподводящего разлома; 9—точки пересечения изо- гипс с равными отметками: а висячего бока известнякового пропластка и поверхности ин-
этом интрузивный контакт служит внутренней ограничительной поверх- ностью, а граница распространения контактово-метаморфических изме- нений интрудируемых пород внешней. В заключенном между ними объеме и располагается обычно основная масса скрытых рудных тел. Рас- стояние между внутренней и внешней поверхностями может изменяться в широких пределах - от первых десятков до многих тысяч метров. Прогнозирование скрытых жил, входящих в состав пегматитовых рудных полей, приуроченных к выступам крупных интрузивных массивов или купольным частям малых интрузий, осуществляют путем совмеще- ния структурных планов двух указанных поверхностей с учетом зон влия- ния систем рудоконтролирующих и рудолокализующих разрывов и сте- пени интенсивности проявления надрудных макро- и микроиндикаторов. Примером удачного прогнозирования скрытого шеелит-скарнового экзоконтактового оруденения может служить опыт изучения месторо- ждения Койташ в Западном Узбекистане. Это месторождение, интенсив- но отрабатывающееся с начала 1940-х годов, первоначально было пред- ставлено небольшим скарноворудным выходом, расположенным у во- сточного контакта Койташского гранитоидного интрузива, имеющего в плане овальную форму. Скарны здесь сформировались за счет контак- тового воздействия интрузии на маломощный (первые десятки метров) пласт известняков, заключенный в толще литологически однородных терригенных пород, подвергшихся в зоне контакта интенсивному орого- викованию (иногда до первых тысяч метров). Физико-химические усло- вия скарнообразования изучали Н. Д. Ушаков, X. М. Абдуллаев, И.Х. - Хамрабаев и др. Первую структурную модель месторождения построил Ю. С. Шихин в конце 1940ix годов. За ее основу он взял совмещенные планы двух поверхностей: интрузивно:контактовой и внешнего контура контактово-метаморфических роговиков. На эти две схемы был наложен план (также в изогипсах) поверхности висячего бока известняковой пач- ки, подвергшейся скарнированию в зоне интрузивного контакта. Экстра- полируя данные поверхностного выхода рудоносных скарнов, подземных эксплуатационных выработок и разведочных скважин, Ю. С. Шихин на- метил элементы склонения перспективной полосы сочленения известня- ковой пачки с поверхностью частично ассимилировавшего ее интрузива. Незадолго до этого на западном фланге интрузива на расстоянии неско- льких километров от собственно месторождения Койташ был выявлен еще один рудный участок — Угат. Исходя из предположения, что в обоих случаях скарны связаны с одним и тем же известняковым горизонтом, перспективную полосу было предложено протянуть непрерывно от ме- сторождения Койташ до участка Угат. В результате бурения структур- ных скважин это предположение подтвердилось, что позволило расши- рить перспективы месторождения до технически доступных глубин (рис. 67). С помощью бурения установлено, что на скрытое шеелитовое трузива, о этих же известняков и плоскости рудоподводяще! о разлома, в- этого же разло- ма и контактовой поверхности; 10 проекция зоны скарнирования (полоса контакта извест- няков с интрузивным массивом), перспективной для поисков скрытого оруденения; 11 - площадь, наиболее благоприятная для прогнозирования обогащенных рудных столбов: 12 веера поисково-структурных скважин в профиле разреза (а) и проекции (б) 481 -19
оруденение перспективна лишь узкая (десятки метров) полоса приконтак- товых скарнов. Наиболее продуктивна зона, где поверхность, отража- ющая в изогипсах особенности морфологии рудоконтролирующей по- верхности (кровля интрузива), пересекается рудопроводящей поверхно- стью (плоскость разлома) и сочетается с основной рудолокализующей (висячий бок известнякового пропластка) поверхностью. Для дальнейше- го разбуривания выделена узкая (десятки метров) полоса контакта ин- трузивов и известняков, попадающая в зону влияния рудоподводящего разлома. Главная трудность заключается в том, что необходимо попасть на глубине в несколько сотен метров в узкую зону шеелитоносных скарнов «вилкой» из двух-трех наклонных или ориентированно искрив- ленных скважин. В последние годы в результате углубленного изучения условий скар- ново-шеелитового рудообразования, проведенного под руководством И. X. Хамрабаева в пределах перспективной полосы месторождений Койташ — Угат, выявлены новые закономерности, определяющие усло- вия локализации богатых рудных залежей (приуроченность к пологим перегибам контактовой поверхности, роль фактора гетерогенности пород вмещающей толщи и значение теплофизических параметров по- следних, степень железистости скарновых минералов и др.). Все они чет- ко отражаются на последовательно уточняющихся геолого-структур- ных картах рудного поля, что повышает надежность локального про- гноза скрытого оруденения и делает его более целенаправленным. Второй пример относится к скарноворудным залежам, формировав- шимся на значительно большем удалении от интрузивного контакта. При этом собственно скарнообразующего интрузива здесь не установле- но: его наличие лишь предполагается на довольно значительной глубине, о чем свидетельствуют маломощные линзо- и штокообразные тела гра- нитоидного состава, тяготеющие к зоне крупного глубинного разлома в древних гнейсовидных сланцах—имеется в виду Воси-Сиань-Тао- аньское рудное поле в южной части КНР, описанное А.М. Быбочки- ным и др. Это рудное поле, располагающееся в центральной части древ- него Цзяньнаньского стабильного массива (пров. Хунань), представле- но системой субпараллельных сложноветвящихся разломов, контроли- рующих серию многокомпонентных рудных жил. Часть рудных жил, расположенная в непосредственной близости к предполагаемому рудоге- нерирующему магматическому очагу, характеризуется преобладанием наиболее высокотемпературной шеелит-полисульфидной минерализа- ции, ассоциирующей со слабовыраженными зонами скарнирования пачек пород, обогащенных карбонатной составляющей, вплоть до маломощ- ных линз мраморнзованных известняков. Рудные жилы, тяготеющие к противоположным флангам этих тектонически ослабленных зон, отли- чаются развитием комплексов более низкотемпературных сульфидных минералов —от сложных золото-, серебро- и ртутьсодержащих сульфо- солей до почти мономинеральных скоплений антимонита. Для месторождений подобного типа мелко- и среднемасштабное про- гнозирование можно осуществлять на основе структурных планов, отра- 290
И 1 О 2 ЕЭз [ЦЦ] * Рис. 68. Вольфрамовое месторождение Сикуашань (схематический план): 1 — метаморфизованные сланцы; 2—яньшаньские граниты; 3—контактово-измененные по- роды; 4—системы крутопадающих кварц-вольфрамитовых жил, развитых преимущественно в зоне экзоконтакта основного интрузива; главная рудоконтролирующая поверхность— кровля интрузива, вспомогательные— наиболее крупные секущие разломы жающих морфологию отдельных зон контактово-термального и гидро- термального метаморфизма, элементы залегания и внутреннее строение рудоконтролирующих разломов. Прогнозирование скрытых рудных столбов применительно к отдельным жилам и рудоносным зонам ведут с использованием структурных планов крупного масштаба в проекциях рудолокализующих поверхностей как на вертикальную (в случае их кру- того падения), так и горизонтальную плоскость (при пологом залегании изучаемых рудных жил). Типичным представителем вольфрамовых месторождений жильной кварц-вольфрамитовой рудной формации, локализующихся во внутрен- ней части экзоконтактовой зоны гранитоидных интрузивов, может слу- жить месторождение Сикуашань в южной части КНР (рис. 68). Распо- ложено оно в уезде Таюй, вблизи г. Шаогуань, известно с 1910 г., но сис- тематически разведывалось в 1950—1955 гг. Строительство современ- ного рудника завершено в 1959 г.; с тех пор Сикуашаньский горнообога- тительный комбинат успешно работает, систематически расширяя про- грамму добычи. Месторождение представлено системой крутопадающих кварцевых вольфрамитсодержаших жил, приуроченных к эндоконтактовой зоне массива яныпаньских (160 млн лет) среднезернистых биотитовых 1рани- тов, прорывающих толщу кембрийских сланцев и глинистых песчаников, превращенных вблизи контакта в роговики. Основной рудный мине- рал— вольфрамит (часто в виде крупных удлиненных кристаллов), кон- центрирующийся преимущественно в центральных частях кварцевых 291
жил; второстепенные — касситерит, шеелит, висмутин, халькопирит, ре- дкоземельные минералы. Первоначально выявлено около 400 кварцево- рудных жил; после 1960 г. систематической разведке подверглось более 500 жил. Протяженность отдельных жил—от первых сотен метров до 1300 м, на глубину они обычно прослеживаются не более чем на 150—200 м; мощность—в среднем до 1 м. Запасы подсчитываются по каждой жи- ле отдельно, однако при добыче ввиду малой мощности жил рудная их масса подвергается значительному разубоживанию: ранее оно достигало почти пятикратных значений, сейчас снизилось более чем вдвое. Поисково-разведочные работы осуществляются с помощью наклон- ных скважин, детальная разведка- системой квершлагов, штреков, рас- сечек и ортов: каждая вновь выявленная рудная жила разведуется горны- ми выработками по простиранию; эти же выработки используют затем и для отработки жил — обычно потолкоуступным способом. Эксплуата- ция штольневая; в год рудником проходится около 10 тыс. м горных вы- работок, в том числе 8,5 тыс. м—разведочно-эксплуатационных и 1,5 тыс. м — очистных. Кроме того, по линии Министерства геологии и ми- неральных ресурсов в районе месторождения проходится еще около 500 м поисково-разведочных выработок. На руднике большое внимание уделяется научно-методическому обоснованию геологоразведочных работ, что позволило значительно расширить его минерально-сырьевую базу: если при проектировании руд- ника в 1950-х годах срок его существования был рассчитан на 15 лет, то сейчас обеспеченность его запасами составляет 25 лет, т. е. общие мас- штабы месторождения выросли более чем в 2,5 раза. Основной прирост разведанных запасов получен в западной части рудного поля за счет выявления серии скрытых на глубине («слепых») рудных жил. Месторождения, локализующиеся в пределах периферических частей околоинт рузивных зон, также гетерогенные: меньшая их часть парагене- тически связана с отдаленно-интрузивной деятельностью, большая кон- тролируется постинтрузивными структурами, преимущественно разрыв- ными, при возникновении которых i ранитоидные тела играли роль ино- родных образований, способствовавших изменению ориентировки отдель- ных разрывов, обусловливая тем самым возникновение тектонически ослабленных, проницаемых для рудоносных растворов, зон и блоков. Примером месторождений первой подгруппы могут служить олово- полисульфидные проявления Южной Англии, ассоциирующие с крупны- ми массивами варисских гранитоидов. К внутренним частям экзоконтак- товых зон таких массивов обычно приурочены жильно-рудные поля, представленные системами относительно высокотемпературных кварц- касситеритовых и кварц-полисульфидных жил, в периферических же их ча- стях преобладающе развиты сравнительно низкотемпературные жилы с । аленит-сфалеритовым и баритовым оруденением. В качестве главного рудоконтролирующего фактора здесь выступает не столько контактово- интрузивный, сколько термально-метаморфический (приуроченность к внешней границе зоны проявления отдаленно постинтрузивного гидро- термального метасоматоза) фактор в сочетании со структурным (роль 292
Рис. 69. Примеры локализации сурьмяного оруденения в связи с дайками извер- женных пород (план). По К. И. Комару и др.: а- рудный столб, приуроченный к изгибу дайки пород кислого состава, б— пггокверкообразная зона, контролирующаяся поперечным разломом: / сланцы; 2 дайки । ранит-порфиров, кварцевых порфиров и фельзит-порфиров; 3—обогащенный рудный столб; 4 - кварц-антимонитовые жилы и прожилки; 5- рудоконтролирующий разлом разломов) и литологическим (влияние физико-механических свойств и химического состава рудолокализующих пород). При разработке методики прогнозирования скрытого оруденения для такого типа рудных полей используют опыт, накопленный при изучении месторождений согласного и секущего типов: из обширного арсенала приемов структурного анализа месторождений контактового типа берет- ся лишь один элемент—по данным изучения околорудных изменений и проявлений контактово-термального метаморфизма отстраивается внешний контур отдаленно-интрузивного влияния, на основании чего строится структурная схема термальной зональности, существовавшей в период становления интрузивного массива и постинтрузивного рудо- образования (рис. 69, 70). Месторождения, ассоциирующие с массивами щелочных пород, характе- ризуются тем, что, во-первых, сами щелочные породы в ряде случаев являются полезным ископаемым- -источником сырья для производства алюминия (нефелиновые сиениты) и других крупнотоннажных промпро- дуктов —цементной составляющей, каустической соды, магнетит-иль- менитовьгх концентратов и др. При разработке апатитоносных мас- сивов щелочных пород Кольского полуострова (Хибины) в качестве ос- новного промпродукта выступают нефелиновые сиениты, однако нефе- линовый концентрат, получаемый при обогащении апатитовых руд, используется лишь частично. Во-вторых, при переработке нефелиновых сиенитов на глинозем попутно можно извлекать рудные их составляю- щие редкоземельные и другие минералы. При химической переработке апатитовых концентратов для производства на их основе фосфорных удо- брений можно получить попутно заметные количества стронциевых со- лей. В-третьих, промышленный интерес представляют месторождения редких металлов, апатита, флюорита, криолита, углекислого натрия, магнетитовых, магнетит-ильменитовых и других руд, локализующиеся 293
Рис. 70. Пример локализации ртутного оруденения в связи с дайками извержен- ных пород (месторождение Ред-Девл, Аляска). По Е. Маккевиту и X. Бергу'. I — аргиллиты и граувакки; 2— дайки диабазового порфирита; 3—рудоподводящие и рудо- локализующие дизъюнктивы; 4— обогащенные ртутнорудные столбы; 5—проявления сурь- мяной минерализации; б—зоны околорудной аргиллизации; 7—зоны пиритизации; 8— блоки аргиллизитов (рудовмещающие метасоматиты); 9—элементы залегания в структурно-парагенетической связи с определенными комплексами ще- лочных пород. Это могут быть обогащенные редкоземельными минера- лами горизонты в стратифицированных (расслоенных) щелочно-ос- новных интрузиях (лопаритовые руды Кольского полуострова, тантал- и ниобийсодержащие залежи Гренландии и др.), контактовые залежи магнетит-ильменит-апатитовых руд (Скандинавия), контактовые, жиль- ные и штокверковые тела флюорит-редкометальных руд, зоны дробле- ния в массивах щелочных пород с повышенными концентрациями крио- лита, соды и др. Таким образом, промышленное освоение месторождений, ассоции- рующих с массивами щелочных пород,— это, в первую очередь, комп- лексная проблема, связанная с организацией безотходного, экологически чистого производства. Этим предопределяется и главная задача, стоя- щая перед экспертом, оценивающим объекты данного типа,— учет всех технолого-экономических аспектов проблемы. Что же касается задачи, связанной с прогнозированием скрытого оруденения, то здесь на первое место следует поставить разработку поисковых критериев купольных интрузивных структур, не обнажающихся на дневной поверхности. Важ- ную поисковую роль играют минералого-геохимические признаки, в част- ности морфология кристаллов рудных и нерудных минералов, устанав- ливаемых в прожилках в надынтрузивных породах, и характерный для них спектр элементов-примесей. Так, В. П. Турчинский предложил ме- тод разбраковки скрытых на глубине массивов щелочных пород, в апи- кальных частях которых локализуются залежи редкометальных и ред- коземельных руд. Этот метод основывается на четких различиях в со- ставе элементов-примесей, содержащихся в сульфидах из надынтрузив- ных кварц-карбонатных прожилков. 294
Месторождения, ассоциирующие с массивами основных и ультраоснов- ных пород, обычно представлены крупными контактовыми и внутриин- трузивными залежами руд трех типов: магнетитовых и магнетит- ильменитовых, хромитовых, сульфидных медно-никелевых. В ряде слу- чаев для этих руд типичны заметные концентрации платины и платинои- дов, других благородных, редких и рассеянных элементов, что повышает их извлекаемую ценность. Опенку масштабов месторождений этого типа (главный критерий) осуществляют по данным геофизической и буровой разведки. Возможности прогнозирования скрытого оруденения здесь ограничены. Для поисков контактовых залежей железных руд исполь- зуют структурные планы, отражающие морфологию контактовых по- верхностей (совмещают с планами расположения геофизических анома- лий, в первую очередь магнитометрических). При прогнозировании се- грегационных донных залежей сульфидных медно-никелевых руд типа Садбери и других, локализующихся в основании расслоенных интрузий, могут быть полезны структурные планы, отражающие особенности строения нижней поверхности последних, однако вследствие больших глубин степень надежности структурных построений будет невелика. Эк- страполяция на этот уровень данных о морфологии верхней поверхности рудоносных интрузивов обычно не удается из-за несовпадения форм верхней и нижней контактовых поверхностей. Наиболее сложная задача — прогнозирование скрытого оруденения применительно к месторождениям третьей подгруппы с крайне неравно- мерным распределением рудных тел и отсутствием, как правило, четких геологических их границ. Это в первую очередь относится к небольшим и средним по размерам месторождениям хромитовых и платиновых руд, представленным гнездообразными телами, незакономерно рассредото- ченными в массивах ультраосновных пород (для крупных месторожде- ний хромитовых руд типа кимперсайских структурно-магматический контроль проявляется достаточно четко). В этом случае необходим де- тальный микроструктурный анализ рудовмещающих пород, на основа- нии результатов которого иногда удается выделить элементы внутренней структуры массива (следы течения магмы, зональность в размещении вкрапленников рудных минералов и др.), контролирующие размещение обогащенных рудных гнезд. Вспомогательную роль играет структурный план, отражающий морфологию внешней поверхности рудоносного ин- трузива, влияющей на отдельных участках на особенности формирова- ния внутренних его частей. Месторождения, локализующиеся в зонах лиственитизации, сопровож- дающих тела серпентинизированных гипербазитов, довольно широко рас- пространены. Связаны с глубинными и сверх! дубинными, весьма протя- женными разломами, контролирующими размещение небольших, но обычно многочисленных, располагающихся в виде линейно ориентиро- ванных выходов нацело серпентинизированных и тектонически нарушен- ных (вплоть до разлистования) ультраосновных пород глубинного про- исхождения. С некоторыми серпентинитовыми массивами ассоциируют рудные тела магматического генезиса, формировавшиеся одновременно 295
с внедрением магмы основного (габброидного) и ультраосновного (ду- нит-норитового) составов,- это, главным образом, гнезда и линзы хро- митов. Иногда отмечается также наложенная позднемагматическая суль- фидно-никелевая минерализация. В процессе серпентинизации гипербази- тов могут образовываться залежи магнезитовых, тальковых и асбесто- вых руд. Под воздействием гидротермальных растворов, насыщенных углеки- слотой, проникавших вдоль зон глубинных разломов, й экзоконтактовых зонах серпентинитовых тел развивались процессы метасоматического из- менения как самих серпентинитов, так и вмещающих их пород, преиму- щественно алюмосиликатного состава. Конечный продукт метасомато- за разнообразные листвениты, представляющие собой кремнисто- карбонатные образования с различными количественными сочетаниями кремнезема (кварца, халцедона) и карбонатов (анкерита, кальцита и др.). В зависимости от состава исходных пород и содержаний привносимых гидротермами компонентов в лиственитах образуются и второстепенные минеральные ассоциации (тальк, фуксит и др.). По мнению А. А. Оболен- ского, при разработке генетически-прогнозной классификации рудовме- щающих лиственитов необходимо учитывать комплексы как основных (кварц, карбонаты), так и сопутствующих (слюдки и др.) минералов. По Н. И. Бородаевскому, А. А. Оболенскому, В. М. Баба-Заде и дру- гим, с зонами апосерпентинитовой лиственитизации связаны месторож- дения золота, серебра, свинца, цинка, вольфрама, ртути, сурьмы, мышь- яка и др. Все они представлены преимущественно линейно ориентирован- ными зонами рассеянной минерализации, в пределах которых выделяю- тся крутопадающие более богатые рудные столбы. При небольшом (де- сятки сотни квадратных метров) поперечном сечении такие столбы прослеживаются по падению рудоносной зоны на глубину от многих со- тен метров до первых тысяч метров. В описываемых месторождениях установлены рудные тела и других структурно-морфологических типов: плащеобразные залежи (над куполовидными выступами серпентинито- вых массивов), пласто- и штокверкообразные тела (в местах пересечения серпентинитами литологически благоприятных горизонтов (известняков, песчаников), простые и сложные жилы (вдоль трещин, оперяющих зону рудоконтролирующего разлома); В соответствии с охарактеризованными особенностями локализации рудных месторождений лиственитового типа строится методика их про- гнозирования и геолого-экономической оценки. Подготовительный его этап заключается в проведении следующих операций. Во-первых, с использованием геологических и аэрокосмических методов выявляют и трассируют зоны основных рудоконтролирующих глубинных разло- мов и плоскости оперяющих их разрывов более мелкого порядка [22]. Во- вторых, с помощью этих же методов, а также геофизического зондирова- ния и профилирования (главным образом магнитометрического) оконту- ривают интервалы зон разломов, насыщенные обнажающимися на по- верхности и скрытыми на глубине телами серпентинизированных гипер- базитов. В-третьих, на основании данных детального геохимического 296
опробования, осуществляемого как по поперечным профилям, гак и вдоль зон основного рудоконтролирующего и сопряженных с ним ру- довыводящих разломов, оконтуривают участки, по которым могли цир- кулировать рудоносные растворы (рудные «отдушины»). В-четвертых, по результатам детального изучения химического и минерального составов лиственитов и сопровождающих их зон более слабого гидротермального изменения рудовмещающих пород устанавливают локальные особенно- сти процесса лиственитизации и рудно-формационный тип оруденения. При прогнозировании и оценке скрытого оруденения, связанного с зо- нами лиственитизации, приходится решать сложные вопросы генетиче- ского плана. Первый круг проблем связан с происхождением серпентини- тов, с которыми ассоциируют рудоносные листвениты. Их генезис все еще дискуссионен. Так, в течение многих лет ведутся споры о геолого- тектонической позиции офиолитовых зон, к которым приурочено боль- шинство массивов серпентинизированных гинербазитов: контролируют- ся ли такие зоны глубинными разломами, строго фиксированными в про- странстве, образовались ли они в результате развития серий пологих че- шуйчатых надвигов, можно ли их рассматривать в качестве палеоостро- водужных систем, являются ли они фрагментами древней океанической коры и т. д. Второй круг вопросов — о природе гипербазитов: какова глу- бина заложения магмогенерирующего очага, связаны ли гипербазиты ге- нетически с другими интрузивными образованиями района, каков ком- плекс полезных ископаемых магматического происхождения характерен для гипербазитов, развитых в пределах офиолитовых зон, и др. Третий круг вопросов — о метаморфизме гипербазитов: когда и при участии ка- ких процессов они подверглись серпентинизации, каковы физико- химические особенности этих процессов, месторождения каких полезных ископаемых формировались в ходе серпентинизации и др. Четвертый круг вопросов связан со структурой массивов рудоносных серпентини- тов: какой их процент можно рассматривать в качестве протрузионных образований (с отрывом от корневых частей), каково значение постсер- пентинитовых дизъюнктивов и др. И, наконец, завершающий цикл во- просов— о рудоконтролирующей роли серпентинитовых тел: трассиро- вание зон глубинных рудоконтролирующих разломов, непосредственная локализация магматических рудных тел (хромитов, платиноидов и др.) и скоплений полезных ископаемых метаморфогенного происхождения (асбест, тальк и др.), косвенная (чаще всего структурная) связь с наложен- ным оруденением (золоторудным, медно-полиметаллическим, ртутным, сурьмяным, мышьяковым и др.), ассоциирующим с зонами лиственити- зации, и др. После детального и всестороннего рассмотрения перечисленных во- просов можно более или менее уверенно определить тип месторождений полезных ископаемых, наиболее перспективный для изучаемой офиоли- товой зоны. Наиболее сложно в методическом отношении прогнозирова- ние магматического оруденения, локализующегося в связи с отдельными массивами серпентинизированных гипербазитов. Решению этого вопроса могут помочь данные об исходном составе пород и элементах первич- 297
ной их зональности. Прогнозирование наложенного золото-полиме- таллического, ртутно-сурьмяного и другого оруденения осуществляют с помощью структурных карт, строящихся чаще всего в проекции на вер- тикальную плоскость. На этой поверхности отражаются: 1) изгибы ос- новного рудоконтролирующего глубинного разлома; 2) места причлене- ния к нему разрывов более мелкого порядка с изображением их морфоло- гических особенностей; 3) позиция тел серпентинизированных гипербази- тов; 4) пересечение разломом горизонтов литологически благоприятных пород (известняков, песчаников); 5) зоны лиственитизации .(позиция, мощность, состав, особенности структуры и морфологии); 6) проявле- ния рудной минерализации; 7) зоны распространения элементов и ми- нералов-индикаторов скрытого оруденения. Анализируя закономерности распределения оруденения и морфоло- гию зон рудолокализующих лиственитов, можно достаточно уверенно выделить основные структурно-морфологические типы рудных тел, ха- рактерных для месторождений лиственитового типа. В общем виде это будут: 1) плащеобразные залежи, локализующиеся в апикальных частях штоков серпентинизированных гипербазитов; 2) крутопадающие рудные столбы, связанные с изгибами боковой поверхности указанных штоков, осложненными крутопадающими секущими разломами; 4) зоны рас- сеянной минерализации, формирующиеся вдоль крутопадающих поверх- ностей тел серпентинизированных гипербазитов и осложняющих их си- стем разломов; 5) секущие жилы в зоне эндо- и экзоконтактов серпенти- нитовых тел; 6) зоны рассеянной минерализации вдоль поперечных и ко- сых по отношению к главному рудоконтролирующему разлому секущих нарушений, развитых в экзоконтактовых зонах гипербазитовых масси- вов; 7)‘согласные залежи, связанные с горизонтами литологически благо- приятных пород (известняки, песчаники, туффиты и др.) в этой же позиции; 8) штокверковые тела в местах сопряжения разломов. Перечисленные структурно-морфологические типы рудных тел место- рождений лиственитового типа могут встречаться совместно, образуя своеобразное рудно-структурное «дерево» (ртутные месторождения Нью-Альмаден и Нью-Идрия в США, Чонкой и Тамватней в СССР), или же отдельно; в последнем случае ведущую роль играет какой-либо один из указанных типов: собственно контактовый (Агятагское и Шорбулах- ское ртутные месторождения на Кавказе), жильный (сурьмяные месторо- ждения хребта Мерчисон в Южной Африке) и др. При геолого-экономической оценке выявленных месторождений ли- ственитового типа главным критерием является выдержанность орудене- ния на глубину. По этому признаку все месторождения рассматриваемо- го типа делятся на две основные группы: с преимущественно гнездовым, быстро выклинивающимся оруденением и с преобладанием рудных тел столбообразного типа, характеризующихся весьма значительной (до 1000—1500 м) протяженностью на глубину, причем без заметного сниже- ния содержаний полезных компонентов. Перспективы месторождений этих двух групп в количественном выражении могут оцениваться цифра- ми, различающимися на один-два порядка. 298
Карбонатитовые месторождения обычно представлены изометричны- ми в плане образованиями (иногда вытянуто-эллипсоидальными, реже линейными) сложного строения. В центральных их частях выделяются, как правило, изверженные породы преимущественно щелочного и основ- ного составов. Это—небольшие штоки и штокообразные массивы, внед- рявшиеся последовательно или близодновременно. В их экзоконтакто- вых зонах развиты высокотемпературные карбонатные метасоматиты — собственно карбонатиты; часть последних имеет магматический гене- зис— карбонаты и сопровождающие их другие жильные и рудные мине- ралы отлагались из флюидов глубинного происхождения. В перифериче- ских зонах карбонатитовых массивов выделяются системы кольцевых даек (основных и щелочных), а также связанных с ними и самостоятель- ных кварц-карбонатных и рудных жил; нередки также дайки и жилы ра- диально-концентрического типа. Наряду с описанными классическими моделями карбонатитовых массивов встречаются и редуцированные их разности: без центрального интрузивного ядра и др. Промышленную ценность представляют карбонатитовые массивы, содержащие выделения (в составе карбонатной массы или в виде обособ- ленных концентрически зональных залежей и секущих кольцевых и ра- диальных жил) рудных и жильных минералов. В соответствии с содержа- нием того или иного полезного компонента среди карбонатитовых ме- сторождений выделяются: рудные—железорудные (магнетитовые и ти- тан-магнетитовые), редкометальные (уран-ториевые, тантал-ниобиевые, литий-бериллиевые и др.) и другие и нерудные—флюоритовые, слюди- стые, апатитовые и др. Однако в большинстве случаев руды карбонати- товых месторождений относятся к типу комплексных: железорудно- редкометальному, железорудно-апатитовому, апатит-флюоритовому и др. Масштабы карбонатитовых месторождений, как правило, значитель- ны, вплоть до уникальных (ниобиевые карбонатиты Бразилии и др.). Их отработку осуществляют обычно открытым способом. При геолого- экономической оценке выявленных проявлений карбонатитов прини- маются во внимание следующие показатели: 1) общие размеры (площа- дь); 2) тип полезных ископаемых; 3) содержание основных и сопутствую- щих компонентов; 4) структурно-морфологический тип и размеры руд- ных тел; 5) степень и глубина поверхностного выветривания; 6) техноло- гичность руд и возможность комплексной их переработки. Наиболее наглядный способ изображения внутреннего строения кар- бонатитовых месторождений—блок-диаграмма на основе горизонталь- ных разрезов. Для количественного прогнозирования на глубину исполь- зуют планы в изогипсах: 1) контактовых поверхностей центральных ин- трузивов; 2) наиболее крупных и выдержанных кольцевых даек; 3) по- верхности карбонатитового массива; 4) внешнего контура контактово- метаморфизованных пород; 5) нижней границы зоны окисления (для ре- дкометальных карбонатитов). Месторождения, приуроченные к трубкам взрыва, подразделяются на три основные структурные группы: 1) кимберлитовые трубки, связанные 299
с локальными взрывными структурами глубинного происхождения; 2) брекчиевые трубки, формирование которых обусловлено прорывами из глубинных очагов высокотемпературных флюидов; 3) трубо- и гри- бообразные брекчиевые тела, ассоциирующие с апикальными частями малоглубинных интрузивно-эффузивных структур. О происхождении алмазоносных кимберлитовых трубок известно мно- гое. Существует общепринятая точка зрения о глубинной, эклогитовой, природе выполняющих их кимберлитов специфической породы уль- траосновного состава. Геолого-тектоническая позиция кимберлитовых трубок мира определяется приуроченностью большей их части к местам пересечения разноориентированных глубинных разломов. Эти же разло- мы нередко контролируют и размещение эндогенных рудных месторож- дений— от высокотемпературных карбонатитовых до средне- и низко- температурных гидротермальных золото-полиметаллических и др. Этим обусловливается наложение постмагматической минерализации на брек- чии, выполняющие некоторые кимберлитовые трубки. Таким образом, последние можно рассматривать и в качестве потенциально рудоносных структур. Трубки некимберлитового типа довольно широко, распространены в зонах активизации платформ и стабильных массивов; известны они и в складчатых областях. Их происхождение связано с прорывами глубин- ных флюидов, нередко рудоносных. В этом случае внутреннее заполнение трубок представлено рудными брекчиями, в составе цемента которых устанавливаются магнетит, апатит, редкометальные и другие минералы. Встречаются и первично безрудные трубки, но с наложенным более позд- ним сульфидным оруденением [2]. Наиболее обширную группу трубчатых тел «взрывного» типа пред- ставляют тела эксплозивных брекчий, нередко рудоносных, образую- щиеся в апикальных частях небольших интрузивных и субвулканических штоков. Это результат локального прорыва высокотемпературных флюидов, скопившихся в остаточных магматических камерах. Структура таких образований достаточно типична: непосредственно над интрузив- ным штоком формируется блок эруптивных брекчий, выше которого в породах надынтрузивного комплекса развивается зона массовой тре- щиноватости, сменяющаяся системой выдержанных радиально-кон- центрических и кольцевых трещин. В соответствии с намеченной струк- турной зональностью фиксируется и рудная зональность; компактные надынтрузивные рудные залежи вверх по разрезу переходят в зоны про- жилково-вкрапленной минерализации, последние затем сменяются систе- мами рудных жид—прямого заполнения или метасоматическими. При- мерно по такой же схеме локализуются и многочисленные месторож- дения медно-молибденовых порфировых руд, а также многие редкомета- льно-полиметаллические, золото-серебряно-полисульфидные, ртутные, ртутно-полиметаллические и др. Прогнозирование и поиски месторождений всех трех перечисленных групп, связанных с трубчато-взрывными структурами,— задача очень сложная в силу «точечного» их характера. Ее решение несколько облег- 300
чается в случае наличия более четко выраженных линейных рудоконтро- лирующих структур— глубинных разломов, на которые как бы «нанизы- ваются» трубчатые структуры. Расшифровку подобного типа образова- ний производят с помощью космо- и аэроснимков. При разведке рудо- носных трубок взрыва наиболее эффективный способ кустовое направ- ленное (со стороны экзоконтакта) и веерообразное (из центра рудоносной структуры) бурение. Вспомогательную роль играют геофизические мето- ды (магнитометрия и др.). Геолого-экономическая оценка рудоносных трубчатых структур базируется на данных о типе оруденения, его мас- штабах, наличии попутных компонентов (благородные металлы), обще- тектонической позиции. Прогнозирование скрытого оруденения осу- ществляют с учетом данных о вертикальной зональности рудоотложе- ния, находящих отражение на блок-диаграммах и структурных планах, составляемых для поверхностей, ограничивающих как саму трубку взры- ва (месторождения первой и второй групп), так и сопровождающие ее ареалы околорудного изменения (для месторождений третьей группы). Месторождения, связанные со сложными вулканоструктурами цен- трального типа, характерны как для палео-, так и неовулканических областей [3, 10, 11, 18, 32]. Они формируются в течение нескольких этапов и стадий магматической деятельности, проявляющейся в пределах одной и той же локальной структуры «точечного» типа, обычно приуроченной к зоне пересечения разноориентированных разломов: одного региональ- ного—глубинного и нескольких локальных (более мелкого порядка). В центральных их частях выделяются многофазные интрузивные обра- зования, преимущественно малые интрузии кислого и среднего составов, сопровождающиеся лайковыми полями того же и более молодого возра- ста. Обособляются два подтипа этой группы: порфировый (рис. 71) и жи- льно-метасоматический (рис. 72). Оба эти подтипа во многом аналогич- ны описанным штокверковым месторождениям прожилково-вкрап- ленных медных, молибденовых, медно-молибденовых, золото- и сереб- росодержащих полисульфидных руд и других, с одной стороны, и кон- тактово-штокверковым и жильным месторождениям медно-полиме- таллических, золото- и сурьмусодержащих полисульфидных, воль- фрам-оловянных и других руд- -с другой. Отличия заключаются в бо- лее четко выраженной вертикальной и горизонтальной зональности ру- доотложения, обусловленной приповерхностным его характером. Типич- ные примеры объектов первой подгруппы—многочисленные медно- и молибдено-порфировые месторождения Кордильер Северной, Центра- льной и Южной Америки, а также ртутно-полиметаллические месторо- ждения Закарпатья (рис. 73); второй — Маджаровское рудное поле [10] в Родопах (Болгария). Месторождения описываемого типа отличаются значительными мас- штабами, что в первую очередь следует учитывать при геолого- экономической оценке вновь выявленных рудных выходов, для которых сравнительно легко можно подыскать объект -аналог среди детально изученных и эксплуатирующихся месторождений [11]. Главные критерии оценки—площадь распространения ареалов гидротермального измене- 301
Рис. 71. Схематизированный план (а) и обобщенный разрез (б) молибденового ме- сторождения Цзиньдуичен. По Фан Хайяну и др.: 1 — нижнесииийские метаморфизованные андезит-порфиры; 2— среднесинийскис окварцован- иые сланцы и эффузивы; 3 -гранит-порфировый шток (апофиз яньшаньского гранитного ба- толита); 4 Северный разлом (вероятная рулоподводящая и рудоконтролирующая структу- ра); 5 — зона околоштокового брекчирования и аргиллизации; 6—зона серицитизации; 7 - контур рудного штокверка на поверхности (с) и под среднесинийскими сланцами (б) с элемен- тами залегания; 8 — контур карьерной отработки первой очереди (запасы преимущественно категории С,); 9 контур карьерной отработки второй очереди (запасы преимущественно ка- тегории СД; главная рудоконтролирующая поверхность соответствует внешнему контуру кон- тактового изменения пород ния рудовмещающих пород, особенно осадочных и эффузивных, ведущий тип рудной минерализации (рудно-формационная принадлежность), глу- бина эрозионного вскрытия и степень вторичного изменения рудных за- лежей, характер зональности (для прогнозирования возможной глубины распространения оруденения). Данные о пространственно-количе- ственном распространении зон влияния этих и других (магматических, структурных, литологических) факторов рудолокализации выносят на структурную карту и разрезы. В качестве основной рудоконтролирую- щей поверхности обычно рассматривают контактовую поверхность од- ного из центральных интрузивно-субвулканпческих массивов, подверг- шихся максимальному воздействию рудоносных эманаций и растворов; к вспомогательным относятся поверхности межформационных контак- тов интрудируемых толщ, секущих рудолокализующих разломов, внеш- ний контур блока гидротермально измененных пород и др. Месторождения, локализующиеся в вулканических кальдерах и ассо- циирующих с ними структурах, отличаются тесной структурно-ге- нетической (парагенетической) связью с интрузивно-субвулкани- ческими телами, выделяющимися в центральных их частях. В дан- ном случае такие образования могут отсутствовать, что ставит под во- прос отнесение описываемых месторождений к контактовому (имеется 302
Рис. 72. Схематизированный профиль, характеризующий взаимоотношение по- верхностей, контролирующих распределение порфирового оруденения (на приме- ре Баянульской рудно-магматической системы в Центральной Монголии.) По А. Содовыновой: I контур халькопириювого штокверка; 2- брекчиевидные кварц-турмалиновые метасома- титы; 3—аргиллизиты; 4—кварц-серицитовые метасоматиты; 5— биотит-кварц-альбитовые пропилиты; 6—эпидот-актинолитовые пропилить;; 7—эпидот-хлоритовые пропилить;; 8 интрузивные брекчии; 9 -гранитоиды порфировой ассоциации; 10 кварцевые диориты; 11— трахиандезитовая ассоциация; 12 позднепалеозойские гранитоиды; 13— докембрийско-каледонский фундамент; 14 терригенная толща карбона; 15 положение современного эрозионного среза в виду интрузивный контакт) типу. Тем не менее, поверхность, ограничи- вающая кальдерный прогиб, косвенно связана с интрузивным контактом, будучи отражением гравитационного прогиба (провала), вызванного опустошением магматической камеры в результате излияния лавовых потоков или вулканических взрывов. Выделяются кальдеры простого проседания, сопровождавшегося возникновением как внутри опускающе- гося блока, так и в периферических его частях ослабленных зон, благо- приятных для последующего рудоотложения. Не менее широко распро- странены и кальдеры провального типа, заполнявшиеся в последующем 303
Рис. 73. Совмещенный обобщенный разрез, иллюстрирующий геолого- структурную позицию рудных тел, связанных с субвулканическими штоками (на примере ртутно-полиметаллических месторождений Закарпатья). По В. Н. Зайце- вой и е)р.: I—V — структурно-магматические ярусы разнотипного оруденения (ведущие компоненты обозначены индексами) с преобладающим развитием: I -одиночных низкотемпературных жил, II—жильно-штокверковых тел, III трубо- и плащеобразных залежей, контролирую- щихся структурами эруптивно-эксплозивного типа, IV контактовых и согласно-секущих тел, характеризующихся среднетемпературными минеральными ассоциациями, V - контактово-секущих тел с наиболее высокотемпературным оруденением; 1 —пластичные по- роды; 2— горизонты компетентных пород; 3 - штоки диорит-порфира; 4 рудоподводящие и рудолокализующие разломы; 5—8—ведущие структурно-морфологические типы рудных тел: 5—контактовые в кровле (а) и на боковой поверхности интрузива (6). 6 согласно-секущие, 7— жильные вблизи свода (а), вдоль зон крупных разломов (б), в экзокон- тактовой части свода (б), в клинообразных трещинах (г), S- штокверковые в связи с система- ми мелких трещин (а) и в эруптивно-эксплозивных брекчиях (5) преимущественно озерными осадками, в том числе туффитовыми, а так- же лавами и разнообразными вулканокластами (рис. 74). Оруденение в самой кальдере нередко носит пластовый характер, что связано с его приуроченностью к отдельным литологически благоприятным горизон- там (литиеносные туффиты и др.), тогда как в бортовых частях кальдер- ных вулканоструктур преобладают месторождения жильного и жиль- но-штокверкового типов (золото-серебряные и редкометально-полиме- таллические). Размеры отдельных рудоносных структур кальдерного типа достигают многих десятков километров в поперечнике; их воз- раст— самый различный: от современного (кальдера Макдермит в США) и палеозойского (палеокальдеры Приташкентского района с зо- лото- и серебросодержащим полисульфидным оруденением) до еще бо- лее древнего (такие структуры расшифровке поддаются с большим тру- дом). Прогнозирование разнотипного оруденения, связанного с вулкано- 304
дерного типа: 1 — осадки, выполняющие кальдеру; 2 породы более древнего комплекса; 5— разломы, ограничивающие кальдеру, служившие рудовыводящими каналами и непосредственно рудо- локализующими структурами; 4—выходы термальных источников на поверхность и связан- ные с ними грибообразные залежи рудоносных (Hg, Sb, Au, Ag, Tl, As и др.) травертинов; 5— зоны развития разнотипной (Hg—Sb, Au—Ag, Си—Pb- Zn, U - Se и др.) поствулканиче- ской минерализации; б — жильные тела подобного состава; 7 штокверковые тела комплекс- ных (Си, Pb, Zn, As, Au, Ag, W, Mo и др.) руд; 8- 10 пластообразные залежи: 8— базальных брекчий, 9—цеолитов и бентонитов (п), туффитов (б), 10 — аргиллитов, в том числе обогащен- ных органикой с редкощелочной (Li, Rb, Cs), золото- и серебросодержашей, урановой, ртутно- сурьмяно-мышьяковой и другой минерализацией структурами кальдерного типа, базируется на данных детальных геоло- го-структурных карт, учитывающих морфологию дна прогиба (фикси- руется по лежачему боку толщи выполняющих его более молодых осад- ков), наиболее четко выраженных внутри- и межформационных страти- графических поверхностей, выделяемых внутри указанной толщи, пло- скостей секущих рудолокализующих разломов и самых крупных и протя- женных даек, контролирующих локализацию определенной части рудных тел, и др. Необходимо учитывать и фактор многоярусности оруденения, играющий существенную роль в масштабах отдельных рудных полей. При прогнозировании скрытого оруденения применительно к палео- кальдерным вулканоструктурам возникает дополнительно еще одна очень сложная задача: воссоздание их исходного структурного облика, нарушенного, иногда до неузнаваемости, в ходе поствулканического и пострудного орогенеза и метаморфизма. Месторождения, расположенные в пределах внешних частей экзокон- тактовых зон вулканических очагов, как и предыдущие, связаны с контак- товыми поверхностями лишь косвенно-отдаленно (структурно): многие представители этого типа локализуются на весьма значительных (до де- сятков километров) расстояниях от конкретных, контролирующих их вулканоструктур. Чаще всего они тяготеют к зонам разломов достаточ- но глубокого заложения, ассоциируя с проявлениями поствулканической 305 481—20
деятельности в виде ранее действовавших и современных термальных источников, устьевые части которых фиксируются выходами траверти- нов карбонатного или кремнистого (опалитового) состава. Примером могут служить проявления ртутной, сурьмяной, мышьяковой и барит- полиметаллической минерализации Магрибского рудного пояса (Север- ная Африка), западных штатов США, Северного Афганистана, а в СССР—Закавказья, Копетдага и др. Области распространения месторождений описываемого типа окон- туривают на среднемасштабных геолого-тектонических и металлогениче- ских картах по данным специализированного картирования всех проявле- ний как непосредственно вулканической (лавы, вулканокласты и др.), так и отдаленно поствулканической (термальные источники, травертины, точки рудной минерализации и др.) деятельности. При этом детальному изучению подвергают зоны потенциально рудоконтролирующих и рудо- локализующих дизъюнктивов (глубинные разломы, оперяющие их косые нарушения более мелкого порядка, чешуйчатые надвиги и др.), а также толщи литологически благоприятных пород (преимущественно карбо- натных). В пределах оконтуренных перспективных областей с учетом данных геофизики (магнито- и гравиметрия), аэрокосмической съемки и результатов регионального геохимического опробования (для опреде- ления зональности в размещении рудной минерализации) обособляют кольцевые структуры, отражающие геолого-тектоническую позицию глу- бинных вулканоструктур, связанных с возможными рудогенерирующими очагами—источниками рудоносных поствулканических эманаций и ра- створов. В их периферических зонах и концентрируют основной объем поисковых работ. Что же касается конкретных рудолокализующих струк- тур (брахискладки, осложненные косыми разломами и пологими взбро- со-надвигами, игравшими роль дополнительного экрана при рудоотло- жении). то прогнозирование связанного с ними скрытого оруденения осу- ществляют по охарактеризованной ранее методике (в зависимости от структурно-морфологических типов соответствующих месторождений и слагающих их рудных тел) с использованием детальных геолого- структурных карт основных рудолокализующих поверхностей. Проявления разнотипной минерализации, ассоциирующие со структура- ми космического происхождения, в последние годы привлекают все боль- шее внимание исследователей, в том числе и геологов-рудников. В от- дельных случаях крупные космические тела, достигающие земной по- верхности, могут быть носителями промышленно интересных концентра- ций особо ценных видов полезных икопаемых. Так, в ряде метеоритов за- фиксировано наличие мелких алмазов, золота, платины и платиноидов. Количество последних может быть весьма значительным, о чем свиде- тельствует, например, резкое обогащение иридием космического происхож- дения маломощного пропластка аргиллитов из меловых толщ, развитых на большей части земного шара. По мнению некоторых исследователей, космический источник может иметь и никель из таких традиционно счи- тающихся сегрегационно-магматическими месторождений, как Садбери в Канаде. Однако более распространены случаи косвенной связи рудных 306
и других месторождений со структурами космического происхождения. Так, при ударе болида о земную поверхность возникают специфические новообразования импактного типа, в частности трубообразные тела брекчий, служащих благоприятной средой для последующего проникно- вения рудоносных растворов. При этом нередко формируются месторож- дения, по своей структуре напоминающие описанные объекты, связанные с трубками взрыва земного (эндогенного) происхождения. Столкновение с крупным болидом может привести в действие и глубинные процессы земной коры—нарушение сплошности последней, сопровождающееся внедрением магматических масс в виде интрузий и эффузий (аналогия с интрузивно-вулканогенными структурами обычного генезиса). Этот процесс может сопровождаться и вспышкой гидротермальной рудообра- зуюшей деятельности. Наконец, пример «пассивного» рудообразова- ния—случай, когда после заполнения воронки, образовавшейся в резуль- тате падения на землю крупного метеорита, осадками разного типа и со- става, последние подвергаются воздействию рудоносных растворов с формированием типично стратиформных залежей или более сложных в структурном отношении штокверково-жильных рудных тел. Во всех перечисленных примерах главная трудность заключается в определении природы рудоконтролирующих и рудолокализующих структур. Ключ к решению этой проблемы — выявление минеральных новообразований, связанных с ударным воздействием на рудовмещаю- щие породы (наличие стишовита — минерала кварцевого состава, но с более плотной атомной упаковкой, гетерогенных брекчий, локально оплавленных обломков породы и др.). Вторая задача — выделение специ- фических особенностей рудолокализующих структур, обусловленных их космическим происхождением (глубина ударного воздействия, форма кратера и др.). Изучение структур космического происхождения ведут по той же методике, что и обычных эндогенных (земных) образований «то- чечного» (локального) типа. При прогнозировании скрытого оруденения следует лишь учитывать ограниченность изучаемых объектов на глубину (кроме случая, когда падение метеорита вызывает скачкообразное разви- тие процессов магматической и следующей за ней руднопостмагматиче- ской деятельности) Месторождения описываемого типа можно относить к собственно контактовым (имея в виду рудоконтролирующую и рудолокализующую роль 'контакта с магматическими—интрузивными, субэффузивными и эффузивными—телами) в значительной мере условно. Однако наличие четких границ рудоносных импактных брекчий с вмещающими их поро- дами, не говоря уже о присутствии в них магматических пород глубинно- го происхождения, дает достаточно веские основания для отнесения по- добного типа объектов к контактовым образованиям, тем более, что при составлении структурно-прогнозных карт и в данном случае приходится использовать методику, разработанную применительно к месторожде- ниям контактового типа. Оруденелые зоны, связанные с краевыми частями диапировых струк- тур—соляными штоками, массивами карбонатных пород, эвапоритами 307
и др., условно относятся к контактовым образованиям. Подобные рудо- носные структуры можно разделить на две группы: а) собственно диапи- ровые (соляные штоки) и диапироподобные (блоки массивных известня- ков и доломитов, чаще всего рифового происхождения, выдавленные из вмещающих их более пластичных слоистых и тонкослоистых разностей) и б) трещинно-вдавленные (заполнение зияющих трещин и зон брекчиро- вания пластичным материалом - глинами, гипсом, каменной солью, вы- жимаемым из толщ подстилающих пород). В обоих случаях главный фактор рудоотложения—наличие „ослабленных зон, образующихся в краевых частях диапировых структур и вдоль разломов, по которым происходило выдавливание пластичного материала. К типичным примерам месторождений первой группы относятся опи- санные С. И. Кирикилицей и другими ртутно-полиметаллические место- рождения Славянской группы в Донбассе. Киноварь, сфалерит, галенит и другие минералы локализуются здесь вдоль зон глубинных разломов, осложняющих краевые части отдельных соляных куполов. Рудоносные зоны, связанные с эндо- и экзоконтактовыми брекчиями, прослеживают- ся на значительную (многие сотни, а местами и тысячи метров) глубину. Оруденение — столбообразное, контролируется изгибами как контакто- вой поверхности соляного диапира, так и осложняющей ее плоскости ру- доподводящего и одновременно рудолокализующего разлома. Другой пример—описанные Г. Васильевой и П. Васильевым извест- няково-доломитовые диапиры Северо-Западного Туниса. Они представле- ны довольно крупными (тысячи и десятки тысяч метров в поперечнике) округлыми в плане блоками массивных и грубослоистых известняков и доломитов, вдавленными в толщу более тонкослоистых их разностей, а также пластичных глинистых сланцев. В эндо- и экзоконтактовых зонах таких тектонически обособленных блоков (диапиров) развиты брекчии сложного состава, в цементе которых кроме перетертого материала ис- ходных пород устанавливаются скопления наложенной жильной (карбо- наты, кварц, иногда флюорит, цеолиты, диккит и др.) и рудной (кино- варь, метациннабарит, антимонит, халькопирит, галенит, сфалерит, блеклые руды, пирит и др.) минерализации. Промышленные скопления ртутно-сурьмяных и медно-полиметаллических руд устанавливаются в местах искривления разломов, осложняющих зону контакта диапиров. Это преимущественно линзо- и столбообразные рудные тела. Кроме вскрытых эрозией (обнажающихся на дневной поверхности) рудоносных карбонатных диапиров известны подобного типа структуры, полностью перекрытые глинистыми сланцами и залегающие на довольно значитель- ных глубинах. В этом случае сохраняются от эрозии и наиболее перспек- тивные из части—надкупольные. Оруденение обычно представлено в них достаточно крупными рудными залежами плаще- или мантообраз- ной формы. Месторождения подобного типа, нередко успешно отраба- тывавшиеся, известны и в соседних районах Северного Алжира [9, 10]. Месторождения, связанные с диапировыми структурами линейного типа, широко развиты в пределах Магрибского рудного пояса (Северная Африка). Они контролируются системами крупных глубинных разломов 308
1 2 3 <+ 5 6 Рис. 75. Примеры разнотипного оруденения, связанного с диапировыми структу- рами компетентных (карбонатных) и пластичных (сланцы и эвапориты) пород (обобщенные разрезы, характерные для Магрибского пояса). По Г. С. Васильевой и Л. П. Васильеву: а - диапир массивных известняков и доломитов, вдавленный в толщу вышележащих слои- стых известняков и глинистых сланцев, б—сложноблочная структура карбонатно- терригенной толщи с выдавленными вдоль разломов тектоническими пакетами подстилаю- щих сланцев и эвапоритов; 1—сланцы; 2—массивные (с) и слоистые (б) известняки и доломи- ты с вдавленными в них тектоническими пакетами подстилающих сланцев и эвапоритов (в); 3 - рудоподводящие и оперяющие их рудолокализующие разломы; 4 внутриформационные метасоматические залежи первично сидеритовых руд, подвергшихся изменению с образова- нием гематитовых тел; 5 наложенное жильное и межформационное баритово- полисульфидное оруденение; 6 рассеянное прожилково-вкрапленное оруденение того же со- става согласного (субширотного) простирания; непосредственно рудолокали- зующими служат оперяющие и пересекающие их дизъюнктивы более мелкого порядка. В структурном отношении месторождения этого типа представляют собой линейные зоны минерализации, а также рудные столбы и штокверки, нередко ассоцирующиё с согласными (чаще всего в известняках) залежами. Промышленное значение в этой группе имеют месторождения ртутно-сурьмяных, медно-полиметаллических, барит- целестиновых и железных (существенно сидеритовых) руд (рис. 75). Рудные проявления, локализующиеся в периферических зонах гетеро- генных блоков первично осадочных пород (рифовые известняки и др.) и тектонических отторженцев (известняковые клипы и олистостромы в сланцах, структурно обособленные глыбы пород разного состава в сер- пентинитах и др.), довольно широко распространены, однако промыш- ленного значения достигают в редких случаях. Как правило, такие обра- зования характеризуются исходными различиями физико-механиче- ских свойств пород, слагающих, с одной стороны, диапиры, а с дру- гой—первоначально вмещавшие их толщи. Наиболее характерный при- мер —массивы рифовых известняков, заключенные в тонкослоистых их 309
разностях. В процессе складкообразования в периферических частях таких массивов развиваются системы малоамплитудных разломов, со- провождающиеся образованием зон мелкой трещиноватости, дробления и брекчирования, благоприятных для рудоотложения, преимущественно телетермального (полиметаллического, ртутного и др.). В палеозойских карбонатных толщах гряды Андыгентау (Туркестанский хребет) с пери- ферическими зонами массивов рифовых известняков визе связаны мно- гочисленные проявления низкотемпературной ртутной минерализации. Рудоносные отторжепцы пород разного состава, заключенные в массе тектонически нарушенных серпентинитов, описаны И. П. Морозовым, Г. Г. Кравченко и другими на примере Канской офиолитовой полосы в Южной Фергане. Свинцово-ципковое оруденение локализуется здесь в пределах разноориентированных блоков — отторженцев, сложенных известняками, кремнистыми сланцами, андезитами и диоритами. Раз- мер отдельных блоков изменяется от нескольких метров до первых тысяч метров в поперечнике; корней они не имеют. Рудные минералы в виде вкрапленности и прожилков или пронизывают всю массу отторженцев, или образуют в них линзо- и жилообразные тела. Оруденение—явно на- ложенное, так как отдельные отторженцы как бы соединяются между со- бой маломощными (иногда до первых сантиметров), но довольно протя- женными зопками рудной и жильной минерализации в серпентинитах, грассирующими зоны рудоподводящих разломов (рис. 76). Прогнозирование скрытого оруденения облегчается в первом случае при наличии детальных палеогеографических карт, фиксирующих поло- жение древней береговой линии, а во втором — решающую роль играет восстановление истории тектонического развития региона (расшифровка исходной структуры офиолитовой полосы). При локальном прогнозиро- вании (в масштабах конкретных рудных полей и месторождений) исполь- зуют данные детальных структурных карт, отстраивающихся соответ- ственно для кровли массива рифовых известняков (в изогипсах) лежачего и висячего боков тел серпентинизированных гипербазитов и поверхно- стей рудоконтролирующих, рудоподводящих и рудолокализующих раз- ломов (в изолонгах). Определение позиции, ориен тировки и размеров ге- терогенных отторженцев пород разного состава и происхождения (бло- ков вмещающих пород, захваченных в ходе тектонических преобразова- ний, интрузивных тел, внедрившихся в массу серпентинизированных ги- пербазитов и др.)—наиболее сложные задачи структурной геологии, со- измеримые разве что с проблемой поисков платиноносных гнезд в масси- вах ультраосновных пород или алмазоносных кимберлитовых трубок в толщах древних пород, перекрытых более молодыми траппами. Струк- турный анализ проводят с обязательным использованием данных геофи- зических методов и результатов целенаправленной геохимической съем- ки, облегчающих трассирование рудоподводящих разломов. Подчер- кнем, что в сверхпластичных и чрезвычайно плотных серпентинитах ореолы рассеяния элементов-индикаторов формируются в виде очень уз- ких зон — полос, поиски и прослеживание которых по простиранию весь- ма затруднены. 310
Рис. 76. Схематизированный профиль через рудоносную офиолитовую зону с те- лами серпентинизированных гипербазитов (на примере Капской серпентитовой полосе^ в Южной Фергане). По И. II. Морозову, Г. Г. Кравченко и др.: I — пластичные сланцы, 2— горизонт компетентных пород; 3- рудоподводящие разломы с оперяющими их рудолокализующими трещинами; 4—протрузионные серпентиниты с внед- рившимися в них штоками более поздних диорит-монцонитов; 5 - тектонические разноориен- тированные блоки—отторжеицы карбонатных пород; 6—барит-полиметаллическое орудене- ние, локализующееся в блоках карбонатных пород и вдоль зон—проводников в серпентини- тах; 7—секущие бариг-карбонатные жилы с руутно-полиметаллической минерализацией Рудные тела, связанные со структурами растворения (карстовые ворон- ки и др.), характерны для районов развития карбонатных пород. Форми- руются преимущественно в условиях влажного субтропического и тропи- ческого климата. К группе контактовых их относят чисто условно — по формальному наличию резко очерченных границ с вмещающими порода- ми и столь же резкому различию состава последних с выполнением поло- стей, образовавшихся в результате растворения исходных пород. Струк- турно описываемые образования обычно связаны с поверхностями стра- тиграфического несогласия (древнего пенеплена), фиксирующимися лин- зо- и пластообразными телами ферриаллитов, бокситов, остаточных па- леокор аллитового состава, обогащенных тяжелыми минералами, и др. Контролируются системами крутопадающих разломов, вдоль которых, с одной стороны, проникали близповерхностные вадозовые воды, а с дру- гой— ювенильные растворы глубинного происхождения. Форма рудных тел, образующихся в результате прямого заполнения пустот (преимуще- ственно сложных воронок), характеризуется морфологией поверхностей, вдоль которых происходило движение растворов, выщелачивающих от- дельные компоненты вмещающих пород. Нередко такие рудные тела комбинируются с согласными внутриформационными стратиформными залежами первичного, диагенетического, метаморфогенного или эпигене- 311
а б е> Рис. 77. Типичные разрезы, характеризующие позицию рудных тел, связанных со структурами карстового растворения: о— ртутно-сурьмяные месторождения джаспероидного типа, 6—свинцово-цинковые место- рождения стратиформного типа (в толщах карбонатных пород), в—барит-радиевые месторо- ждения трубчатого типа в известняках; /—сланцы; 2—4 - известняки; 2—массивные, 3 — грубослоистые, 4—слоистые; 5—доломиты; 6 -до- и внутрирудные разломы, обновленные в послерудное время, вдоль которых происходило карстовое растворение известняков и доло- митов; 7— рудоносные джаспероиды; 8 - внутриформационная рудная залежь; 9—рудное за- полнение карстовых пустот; 10— пустые полости в рудных телах карстового типа ГДЕ!5 тического происхождения. В их формировании в этом случае принимали участие рудные компоненты последних. Месторождения, связанные со структурами палеокарстового раство- рения, широко развиты в ряде рудных районов (бассейн Миссисипи— Миссури в США, известняковые плато Южной Франции, хр. Каратау в Казахстане и др.), где они представлены преимущественно столбо- образными телами свинцово-цинковых руд. Заметную, хотя и подчинен- ную роль, рудные тела этого типа играют и на многих низкотемператур- ных месторождениях, контролирующихся структурами экранирования и внутриформационного расслоения. Это так называемые «подрудные карсты», выполненные брекчиевым и остаточным (после выщелачива- ния) материалом, обогащенным вторичными (остаточными) и наложен- ными (гидротермального происхождения) рудными минералами (рис. 77). Прогнозирование рудных месторождений рассматриваемого типа осуществляют с использованием структурных карт, отражающих морфо- логию поверхности древнего пенеплена и нарушающих ее структурных элементов — зон крутопадающих разломов, пликативных деформаций и др. При этом необходимо учитывать влияние и других факторов — литологического (наличие в разрезе горизонтов легко выщелачиваю- щихся пород), рудно-индикаторного (состав древних кор выветривания, с одной стороны, и обогащение отдельных зон компонентами глубинно- го происхождения с другой) и др. Геолого-экономическую оценку кон- кретных рудных тел производят на основе структурных блок-диаграмм, характеризующих морфологию рудолокализующих структур, их разме- ры и, самое главное,—возможную протяженность оруденения на глуби- ну. Судя по данным изучения полиметаллических месторождений юга Франции, масштабы отдельных рудных тел столбообразного типа, 312
связанных со структурами карстового растворения, могут измеряться многими десятками тысяч тонн руды, содержащей 10—20% и более сум- мы металлов (главным образом свинца, в меньшей мере — цинка). Таким образом, при разработке методики прогнозирования скрытого оруденения для месторождений, прямо или косвенно связанных со струк- турами контакта, причем совершенно не обязательно только с интрузив- ными телами, используют опыт, накопленный при изучении месторожде- ний согласного и секущего типов; из обширного арсенала приемов струк- турного анализа месторождений собственно-контактового типа берется лишь один элемент—по данным изучения околорудных изменений и проявлений контактово-термального метаморфизма отстраивается внешний контур отдаленно-контактового (интрузивного и др.) влияния, на основании чего строится структурная схема термальной и другой зо- нальности, существовавшей в период становления рудоконтролирующей структуры (интрузивного массива и др.). В описываемую группу попа- дают разнотипные в генетическом и структурном отношении месторож- дения, главной отличительной чертой которых является связь с очаговы- ми, в большинстве случаев изометричными в плане структурами. Во всех перечисленных примерах основу прогнозирования скрытого оруде- нения составляют структурные планы контактовых и близких к ним по- верхностей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, для выяснения дальнейшей судьбы вновь выявленно- го месторождения (рудопроявления)—должно ли оно быть отбракован- ным как бесперспективное на данной стадии изученности или же его раз- ведку следует продолжить, необходимо учитывать как установленные па- раметры оцениваемого объекта, так и потенциальные возможности, вы- текающие из данных анализа его геолого-тектонической и металлогени- ческой позиций, принадлежности к тому или иному генетическому, геоло- го-промышленному и технологическому типу, а также горно-геоло- гических условий, дефицитности данного вида минерального сырья и конъюнктуры на внутреннем и мировом рынке, технических возможно- стей разведки и эксплуатации, состояния инфраструктуры, экологических требований и др. Делать это необходимо и на всех последующих стадиях единого геологоразведочного процесса—от регионального и локального прогнозирования до детальной и эксплуатационной разведки. Основу геолого-экономической оценки выявленных рудопроявлений и разве дуемых месторождений на первых ее этапах составляет метод ана- логии, позволяющий в максимальной степени облегчить эту сложную за- дачу. Однако по мере накопления знаний о природе изучаемого объекта от этого метода следует отходить все дальше и дальше, так как любое месторождение неповторимо и новые рудные концентрации необходимо искать не в типичных для месторождений данного вида полезных иско- паемых, а в аномальной геологической обстановке: только на таком пути нас ожидают принципиально новые крупные открытия. Геологическую оценку возможных перспектив изучаемого объекта осуществляют на основании анализа совокупного влияния всего ком- плекса ведущих рудоконтролирующих и рудолокализующих, а также ру- донарушающих факторов—как региональных (геолого-тектонических и металлогенических, стратиграфо-литологических и магматических и др.), так и локальных (геолого-структурных, рудно-формационных, фи- зико-химических, геохимических и др.). Степень количественного влия- ния каждого из факторов отражают на детальных геолого-структурных картах, характеризующих морфологию основных и вспомогательных ру- доконтролирующих и рудолокализующих поверхностей. Подсчет запа- сов и оценку прогнозных ресурсов ведут по геологически и тектонически однородным блокам, оконтуриваемым на этих картах. С помощью их ранжирования по степени перспективности можно выделить площади, подлежащие первоочередной проверке с помощью геологоразведочных работ соответствующих видов и объемов. Это—исходный материал для обоснования геологического задания на коллективный подряд и проведе- ния геологоразведочных работ на определенной стадии разведки место- рождения. Так как задание содержит конкретные данные об объемах ра- бот с указанием мест заложения и примерных разрезов каждой выработ- ки, то его обоснованность впоследствии легко проверить, что резко повы- 314
шает ответственность эксперта за сделанные прогнозы и общую оценку объекта. По мере детализации геологоразведочных работ, углубления прогно- зов скрытого оруденения и повышения степени его достоверности все большее значение приобретают собственно экономические аспекты оценки изучаемого месторождения. Здесь геологу-эксперту вновь при- ходится оперировать методом аналогии, но уже применительно к экс- плуатируемым объектам: учитывать удельный вес затрат на разведку одной тонны запасов руды и металла в недрах, суммарную стоимость разведанных запасов, вероятный срок амортизации действующего предприятия, общую его стоимость, себестоимость добычи и перера- ботки полезного ископаемого, ассигнования на создание инфраструк- туры, охрану труда, охрану окружающей среды и др.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Быховер Н. А. Распределение мировых ресурсов минерального сырья по эпохам рудообразования. М.: Недра, 1984. 2. Геология и полезные ископаемые бассейна реки Зеравшан. Душанбе: До- ниш, 1989. 3. Геологоструктурные методы изучения эндогенных рудных месторожде- ний. М.: Наука, 1982. 4. Горная энциклопедия. - М.: Сов. энциклопедия. Т. 1 1984. Т. 2 1986. Т. 3— 1987. Т. 4 1989. 5. Григорян С. В. Первичные геохимические ореолы при поисках и разведке рудных месторождений. М.: Недра, 1987. 6. Давид М. Геостатистические методы при оценке запасов руд. М.: Недра, 1980. 7. Денисов М. Н. Повышение эффективности и качества разведки месторожде- ний твердых полезных ископаемых,, Сов. геология,- № 11. 1987,- С. 45- 50. 8. Детальные структурно-прогнозные карты гидротермальных месторожде- ний /П. А. Шахтман, В. А. Королев, Н. А. Никифоров и др. М.: Недра, 1979. 9. Джабба Р. Закономерности размещения ртутных месторождений Северно- го Алжира, методика их прогнозирования, поисков и разведки. М.: У-т Дружбы народов, 1983. 10. Достижения болгарской геологии/Г. И. Ангелов, С. О. Асланян, Л. Н. Бе- лова и др,- София: Техника, 1986. И. Евстрахин В. А. Порфировые месторождения. -М.: ВИЭМС. 1987. 12. Запасы и добыча важнейших видов минерального сырья развитых капита- листических и развивающихся стран.— М.: Зарубежгеология, 1989. 13. Зималина В.Я., Нехода Н.И., Тилляева Г.С. Достоверность разведки ртутно-сурьмяных месторождений согласного типа. Ташкент: ФАН, 1981. 14. Каганович С. Я. Экономика минерального сырья. М.: Недра. 1989. 15. Каждая А. Б. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых.- М.: Недра, 1985. 16. Кобахидзе Л. П.. Каждая А. Б. Геолого-экономическая оценка месторож- дений полезных ископаемых. М.. Недра. 1985. 17. Козловский Е.А. На путях перестройки. М.: Недра, 1988. 18. Кривцов А. И. Прикладная металлогения М.: Недра, 1989. 19. Куделя А.Д. Комплексное использование минеральных ресурсов железо- рудных горнообогатительных комбинатов УССР. Киев: Наукова думка, 1984. 20. Кушнарев И. П., Кушнарев П. И., Me юникова К. М. Методы структурной геологии и геологического картирования. М.: Недра, 1984. 21. Лаверов Н. ГЕ, Сиилкстын А. О., Шуми шн М. В. Зарубежные месторожде- ния урана.- М.: Недра, 1983. 22. Металлогенические и тектоно-магматические исследования на основе ма- териалов аэро- и космосъемки. -Л.: Недра, 1988. 23. Метаморфогенное рудообразование в докембрии/Под ред. Я. Н. Белевце- ва. Киев: Наукова думка, 1986. 24. Милютин А. Г. Геология и разведка месторождений полезных ископае- мых.— М.: Недра, 1989. 25. Минеральные месторождения Европы/Пер. под ред. В. И. Смирнова. М.: Мир. Т. I 1982. Т. 2 1984. Т. 3 1988. Т. 4, 5 1989. 26. Мукимова Д. С. Комплексные геохимические методы поисков рудных ме- сторождений Средней Азии. -Ташкент: ФАН, 1986. 27. Нетрадиционные ресурсы минерального сырья/А. А. Арбатов, А. С. Аста- хов, Н. П. Лаверов и др. М.: Недра, 1988. 28. Никольский И.Л., Панов В. С. Структуры рудных полей и месторождений. Основы металле! ении. Киев: Выща шк.. 1989. 316
29. Оболенский А. А. Генезис месторождений ртутной рудной формаци (на примере Южно-Сибирской металлогенической провинции и Монголии) Новосибирск: Наука, 1985. 30. Овчинников Л. И. Образование рудных месторождений.— М.: Недра, 1988. 31. Озерова Н.А. Ртуть и эндогенное рудообразование.— М.: Наука, 1986. 32. Поиски меднорудных месторождсний/М. Б. Бородаевская, Р. Н. Володин, А. И. Кривцов и др. М.: Недра, 1985. 33. Построение моделей рудообразующих систем.- Новосибирск: Наука, 1987. 34. Роиаиько Е.Ф. Закономерности размещения эндогенных месторождений в Анарекском рудном районе Ирана. М.: Недра, 1986. 35. Свинцово-цинковые месторождения Болгарии, Р. Димитров и др,- София: Техника, 1988. 36. Смирнов В. И. Геология полезных ископаемых. М.: Недра, 1982. 37. Солодов Н.А., Бурков В. В., Овчинников Л. Н. Геологический справочник по редким металлам. М.: Недра, 1986. 38. Справочник по рудам черных металлов для геологов. М.: Недра, 1985. 39. Твалчрелидзе Г. А. Металлогения земной коры. М.: Недра, 1985. 40. Федорчук В. П. Геология ртути. М_: Недра. 1983. 41. Федорчук В. П. Геология сурьмы. М.: Недра, 1985. 42. Харченков А. Г. Принципы и методы прогнозирования минеральных ре- сурсов. -М.: Недра. 1987. 43. Щеглов А.Д., Говоров И. Н. Нелинейная металлогения и глубины Земли. М.: Наука, 1985. 44. The Buchan's orebodies: Fifty yeras of geology and mining (Ed. by E. A. Swan- son, D. F. Strong, J. G. Thurlow). Toronto, 1981, N 22, p. 350. 45. Cargill S. M., Root D. N„ Bailey E. N. Resource estimation from historical data: mercury, a test case. Mathematical geology. 1980, vol. 12, N 5, p. 489—522. 46. Geological studies of the mineral deposits of Japan and East Asia. Tokyo, Univ, of Tokyo Press, 1978. 47. Lu Yaoru. Karst in China - Landscapes types rules. Beijing, 1986. 48. Mining activity in the Western World. Mining Magazin. 1989, vol. 160, N 1, p. 41 52. 49. World Mineral Exploration. Trends and Economic Issues. «Resources for the Future». Washington, D C 1988. 50. World Mineral Statistics. 1982- 86. British Geological Survey. 1988.
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие .... . 3 Часть I. НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКСПЕРТНОЙ ГЕ- ОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 5 Глава 1. Общие сведения . ................................. 5 Глава 2. Генетические и геолого-промышленные типы рудных полей и ме- сторождений ........................ .... 16 Глава 3. Объекты экспертной геолого-экономической оценки...24 Глава 4. Теоретические основы прогнозирования скрытого оруденения 34 Глава 5. Детальные структурно-прогнозные карты рудных полей и месторо- ждений .......................... . . . .... 87 Глава 6. Экспертная геолого-экономическая оценка месторождений поле- зных ископаемых в условиях хозрасчета и коллективного подряда в геоло- гии . .......................... .124 Часть II. ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РУДНЫХ МЕ- СТОРОЖДЕНИЙ РАЗЛИЧНЫХ СТРУКТУРНЫХ ТИПОВ...................240 Глава 7. Геолого-экономическая оценка месторождений согласного типа 240 Глава 8. Месторождения секущего типа..................... . 263 Глава 9. Месторождения контактового типа........ . . 281 Заключение.............................................. .314 Список литературы ... . . . .316
Федорчук В.П. Ф 33 Экспертная геолого-экономическая оценка рудных ме- сторождений.— М.: Недра, 1991.— 318 с.: ил. ISBN 5-247-01533-9 Обоснована методика прогнозирования и геолого-экономической оценки рудных месторождений различных генетических и геолого- промышленных типов применительно к отдельным стадиям геологоразве- дочного процесса. Особое внимание уделено прогнозированию и поискам скрытых рудных залежей и переоценке ранее выявленных рудопроявлений и месторождений. Приведены примеры прогнозирования скрытых рудных залежей и их геолого-экономической оценки, изложены рекомендации по использованию описанной методики для повышения эффективности геоло- горазведочных работ. Для геологов производственных организаций. ф 1804060100—159 238 91 ББК 26.3 043(01)—91
ПРОИЗВОДСТВЕННО-ПРАКТИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ Федорчук Ввктор Пврфентьевич ЭКСПЕРТНАЯ ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Заведующий редакцией О. И. Паркани Редактор издательства О. И. Будянская Переплет художника Т. Н. Погореловой Художественный редактор В. В. Шутько Технические редакторы С. Г. Веселкина, С. В. Павлова Корректор Л. В. Зайцева , ИБ № 8231 Сдано в набор 23.11.90. Подписано в печать 15.03.91. Формат 60 х 90'/,6. Бумага офсетная № 2. Гарнитура Таймс. Печать офсетная. Усл. печ. л. 20,0. Усл. кр.-отт. 20,0. Уч.-изд. л. 24,28. Тираж 1370 экз. Заказ 431 Цена 1 р. 90 к. Ордена «Знак Почета» издательство «Недра», 125047. Москва, Тверская застава, 3. Набрано в можайском Полиграфкомбинате Государственного комитета СССР по печати. 143200, Можайск, ул. Мира, 93. Отпечатано в тульской типографии Государственного комитета СССР по печати. 300600, г. Тула, проспект Ленина, 109.